碳循環(huán)的主要過程精選(九篇)
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第1篇：碳循環(huán)的主要過程范文
關(guān)鍵詞：海洋溶解有機(jī)碳 循環(huán)
中圖分類號：S153.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（b）-0165-02
碳作為構(gòu)成生命的基本元素，是生物圈物質(zhì)和能量循環(huán)的載體。工業(yè)革命以來，化石燃料燃燒、森林砍伐等人類活動(dòng)向大氣排放大量的“溫室氣體”CO2，已有的證據(jù)表明，全球變暖、海平面上升、冰川融化等一系列的環(huán)境問題可能均與大氣CO2的升高有關(guān)。因此，全球碳循環(huán)日益受到科學(xué)家們的關(guān)注（圖1）。
海洋約占地球表面積的71%，是地表最大的碳儲庫之一，通過海氣交換過程直接調(diào)節(jié)大氣中CO2的濃度。有研究表明，每年約30%的人為CO2被海洋吸收（Feely et al， 2004；Raven and Falkowski，1999），從而緩和了全球氣候的變化，所以海洋碳循環(huán)一直是全球碳循環(huán)的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。
溶解有機(jī)碳（Dissolved Organic Carbon， DOC）是海洋碳循環(huán)的重要組成部分，它構(gòu)成了海洋中最重要的碳儲庫之一。海洋中DOC的儲量達(dá)到685 Gt（1015 g），與大氣中CO2的碳儲量相當(dāng)（Hansell and Calson， 1998）。DOC的生產(chǎn)與消耗過程發(fā)生微小的波動(dòng)，都可能影響到海洋與大氣間CO2的平衡。因此，了解DOC在海洋中產(chǎn)生、遷移、轉(zhuǎn)化與去除的循環(huán)過程，已經(jīng)成為海洋學(xué)家關(guān)注的熱點(diǎn)和面臨的挑戰(zhàn)之一。（如圖1）
隨著DOC測定技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，以及全球海洋聯(lián)合通量計(jì)劃（JGOFS）、全球海洋生態(tài)動(dòng)力學(xué)（GLOBEC）、陸海相互作用（LOCIZ）和上層海洋與低層大氣研究（SOLAS）等重大國際合作計(jì)劃的實(shí)施，人們對海洋DOC的研究取得了長足的進(jìn)步。
1 海洋溶解有機(jī)碳的分布特征
水平分布上，海洋DOC的分布特點(diǎn)為近岸、陸架區(qū)濃度較高，大洋區(qū)濃度較低，即呈現(xiàn)河口高于近岸高于大洋的分布趨勢。這是由于通常情況下，近岸受到陸源有機(jī)物的影響，此外，由于人為和近岸河流輸入大量的營養(yǎng)鹽，由此造成浮游植物生長旺盛，近岸區(qū)域中的DOC含量通常要比遠(yuǎn)岸區(qū)域高一些。垂直方向上，全球海洋都呈現(xiàn)相似的特點(diǎn)，即100 m以上水體中DOC較高，100～200 m有一個(gè)大的躍層，躍層以下的深層水中DOC較低，變化范圍小，性質(zhì)較穩(wěn)定。
DOC的季節(jié)變化主要與浮游植物的水華相關(guān)。高緯度海域由于冬季混合層加深，深層低的DOC被混入表層，造成表層DOC濃度較低；而到了春季水體層化，浮游植物發(fā)生水華，DOC濃度顯著升高。例如，羅斯海，冬季由于垂直混合強(qiáng)烈，DOC濃度最低為42 mol/L；而到了春季水體層化，發(fā)生水華時(shí)，DOC濃度升高到65～70 mol/L，DOC濃度升高了15～30 mol/L。中、低緯度海區(qū)由于水體較為穩(wěn)定，沒有水華發(fā)生，DOC的季節(jié)變化不明顯。
2 海洋溶解有機(jī)碳的來源和去除過程
第2篇：碳循環(huán)的主要過程范文
《生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)》人教版是必修三第五章第三節(jié)的內(nèi)容。在課程標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中，《生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)》具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)基本規(guī)律及其應(yīng)用，立足于生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，推進(jìn)學(xué)生從宏觀層面理解“穩(wěn)態(tài)”的涵義。針對高二學(xué)生合作學(xué)習(xí)與自主探究學(xué)習(xí)素養(yǎng)差異多元的實(shí)際，采用自主選擇學(xué)習(xí)方式、小組合作學(xué)習(xí)方式、教師引導(dǎo)探究學(xué)習(xí)方式式，在教學(xué)過程中教師以設(shè)疑為主線，以問題驅(qū)動(dòng)式引導(dǎo)學(xué)生為主體形式，以多媒體手段為載體，在師生互動(dòng)、生生互動(dòng)中，梯次以問題沖突循環(huán)沖擊學(xué)生認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)相關(guān)知識的興趣，推動(dòng)學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中拓寬自身的思維維度，將培養(yǎng)提升學(xué)生的表達(dá)能力、交流能力，合作學(xué)習(xí)的能力融入教材知識內(nèi)容體系中去。
[教學(xué)目標(biāo)]
1 以概念辨析、模型建構(gòu)為師生課堂交流載體，推動(dòng)學(xué)生圍繞物質(zhì)循環(huán)的概念經(jīng)歷了解――理解――簡單應(yīng)用――較熟練應(yīng)用過程，幫助不同層次的學(xué)生感受到成功的愉悅，增進(jìn)學(xué)習(xí)生物的情感。
2 圍繞“碳循環(huán)”多維設(shè)置信息呈現(xiàn)形式，通過學(xué)生自主選擇，小組互助交流，教師收斂測評方式，引領(lǐng)不同層次學(xué)生融入“展示自己”“生生互動(dòng)”“師生互動(dòng)”“合作交流”氛圍中，一方面漸次提升理解分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)不同維度的認(rèn)知，另一方面培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，協(xié)同、對比、感受“知識生成”所需的各個(gè)層面的能力素養(yǎng)。
3 以社會熱點(diǎn)信息為載體，以“物質(zhì)循環(huán)”概念要素為思維收斂點(diǎn)，以師生交流為依托，引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。
4 以概念要素對比分析為主要載體，通過師生協(xié)作，生生協(xié)作，圍繞由粗到精、由模糊到清晰、由具體到抽象的過程，引領(lǐng)不同層次學(xué)生說明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。
5 以“實(shí)驗(yàn)信息讀取”“實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)置”“數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法”為重點(diǎn)，引領(lǐng)學(xué)生嘗試探究土壤微生物的分解作用。
[教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)]
1 教學(xué)重點(diǎn)：分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。
2 教學(xué)難點(diǎn)：說明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。
3 教學(xué)方法：主題探討法、問題歸納法、典型案例法、多維思辨法
[教學(xué)過程]
1 復(fù)習(xí)回顧：圍繞“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”設(shè)置框架式問題信息――依托教師設(shè)置的信息，領(lǐng)會“流程”“要素”――引導(dǎo)學(xué)生為后續(xù)學(xué)習(xí)閱讀分析新知做好思維發(fā)展鋪墊
2 創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課：教師設(shè)疑――所需為什么維持生態(tài)系統(tǒng)大量物質(zhì)，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質(zhì)，億萬年來卻沒有被生命活動(dòng)所消耗完？你自己所呼出的二氧化碳都去了哪里？原因是什么？然后圍繞教師設(shè)疑，融入新課。
3 問題導(dǎo)學(xué)，師生協(xié)作，豐富概念知識細(xì)節(jié)支點(diǎn)：（1）出示“物質(zhì)循環(huán)概念”問題界面。構(gòu)建“模型”，關(guān)注“生物群落”和“無機(jī)環(huán)境”的相應(yīng)關(guān)聯(lián)。（2）概念要點(diǎn)設(shè)疑：概念中的“物質(zhì)”具體是指什么？概念中的“循環(huán)具體是指在那些主體中往返出現(xiàn)？其范圍具體是指什么？“物質(zhì)循環(huán)”具備哪些特點(diǎn)？（3）在教師引導(dǎo)下，逐漸關(guān)注“物質(zhì)循環(huán)概念”生成的各個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)，交叉矛盾點(diǎn)，沖擊自我“淺閱讀”缺失細(xì)節(jié)。利用多媒體課件增加教學(xué)的直觀性，把抽象的知識以細(xì)節(jié)問題形式展現(xiàn)在學(xué)生面前。
4 問題導(dǎo)學(xué)，主題探討，小組協(xié)作經(jīng)歷知識生成的過程：（1）出示教材圖5-11碳循環(huán)示意圖。（2）教師出示三種學(xué)習(xí)方式：文字綱領(lǐng)式、對應(yīng)教材簡單圖文代換式、變換幅度較大的示意圖式資源信息，供學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)，時(shí)間5分鐘，教師巡堂輔導(dǎo)和確定收斂時(shí)間。（3）以小組為單位，學(xué)生互相點(diǎn)評對方的疑惑點(diǎn)和出錯(cuò)點(diǎn)。（4）以小組為單位，教師發(fā)放答案。（5）教師出示變式測評問題，總體檢查學(xué)生學(xué)習(xí)效果。
5 問題導(dǎo)學(xué)，師生協(xié)作，感悟知識與社會實(shí)踐的關(guān)聯(lián)：（1）出示問題：“在我們生活中，生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)平衡嗎？如果不平衡的話，導(dǎo)致了什么結(jié)果？怎么造成的？有沒有解決方法呢？”（2）在發(fā)散學(xué)生思維的同時(shí)，依據(jù)“CO2增多的原因”“溫室效應(yīng)的危害”“如何解決溫室效應(yīng)”等主題逐漸收斂學(xué)生思維。在教師的引領(lǐng)下，體會分類、歸納、演繹、對比等思維轉(zhuǎn)換方式。
第3篇：碳循環(huán)的主要過程范文
【關(guān)鍵詞】地震災(zāi)害 生態(tài)系統(tǒng) 修復(fù) 可持續(xù)發(fā)展
一、災(zāi)后生態(tài)重建
災(zāi)后重建是面對結(jié)構(gòu)遭到重創(chuàng)的生態(tài)系統(tǒng)，按照生態(tài)碳循環(huán)理論實(shí)施的一項(xiàng)以建設(shè)低碳均衡結(jié)構(gòu)為目標(biāo)的生態(tài)重建工程。在災(zāi)區(qū)開展生態(tài)重建低碳工程，比在其他地區(qū)打破原有生態(tài)系統(tǒng)再重建低碳生態(tài)更節(jié)約成本。這項(xiàng)系統(tǒng)工程涉及到災(zāi)區(qū)生態(tài)的各個(gè)層次，需要按照統(tǒng)一的指導(dǎo)思想，遵循生態(tài)碳循環(huán)的規(guī)律，在多方協(xié)調(diào)與合作的基礎(chǔ)上建立生態(tài)低碳均衡結(jié)構(gòu)。
（一）統(tǒng)籌思想。
低碳重建作為一種新型的、特殊的恢復(fù)方式，就是在災(zāi)后重建的實(shí)踐中運(yùn)用低碳均衡理論組織生態(tài)重建，實(shí)現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)的低碳發(fā)展模式。這一創(chuàng)造性的重建模式，必須基于綜合集成與統(tǒng)籌優(yōu)選的思想，對災(zāi)后生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌恢復(fù)重建，尋找新均衡，實(shí)現(xiàn)災(zāi)區(qū)生態(tài)從簡單恢復(fù)提升為科學(xué)發(fā)展式修復(fù)重建。
二、生態(tài)重建工程的運(yùn)行模式
生態(tài)系統(tǒng)作為典型的開放系統(tǒng)，在受到地震破壞后，可以通過自身動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)達(dá)到平衡，但時(shí)間非常漫長。低碳生態(tài)重建是以低碳方式定向加速生態(tài)系統(tǒng)改善并達(dá)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(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)突破性的進(jìn)展，加快演替速度，縮短演替進(jìn)程。
（一）運(yùn)行演化。
地震打破了原有生態(tài)系統(tǒng)碳均衡結(jié)構(gòu)，土壤、動(dòng)植物殘骸、人類社會等排放出大量CO2，生態(tài)系統(tǒng)瞬間躍遷高碳區(qū)間振蕩。在3―5年內(nèi)，生態(tài)將處在高碳區(qū)間振蕩。生態(tài)系統(tǒng)與外部環(huán)境進(jìn)行能量、物質(zhì)和信息的交換，系統(tǒng)內(nèi)各要素相互作用，將形成新的生態(tài)有序結(jié)構(gòu)。通過低碳技術(shù)對生態(tài)進(jìn)行重構(gòu)，將引導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)朝著低碳均衡方向演化，逐步形成低碳均衡生態(tài)新結(jié)構(gòu)。樹木尚需十年，動(dòng)物的回歸、食物鏈的修復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、低碳生態(tài)均衡的建立，則是一個(gè)更長久過程。發(fā)揮人類主觀能動(dòng)性，開展生態(tài)低碳重建工程，將會大大縮短生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)間，加速實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)低碳均衡結(jié)構(gòu)。
（二）重建工程。
生態(tài)重建系統(tǒng)工程就是基于現(xiàn)有的社會經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)及背景，充分發(fā)揮已經(jīng)確立的或潛在的社會經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，對災(zāi)后重建過程中的社會物質(zhì)和能量投入進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化，達(dá)到災(zāi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)效果最優(yōu)化。它是以災(zāi)區(qū)人類生態(tài)系統(tǒng)整體優(yōu)化為目的，通過在關(guān)鍵環(huán)節(jié)投入物資和能量，對災(zāi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)和人類社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行整理和重組，形成一種有利于人類的、良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)的過程。災(zāi)區(qū)的植被、動(dòng)物活動(dòng)、人類生產(chǎn)生活規(guī)律被地震打破，生態(tài)系統(tǒng)的CO2等溫室氣體排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CO2吸收量；通過植被恢復(fù)工程、節(jié)能減排工程、城市改造工程，建設(shè)低碳生態(tài)工業(yè)、低碳生態(tài)農(nóng)業(yè)、低碳生態(tài)城市，實(shí)現(xiàn)災(zāi)區(qū)生態(tài)環(huán)境、生態(tài)社會、生態(tài)制度和生態(tài)文化的重建，最終達(dá)到災(zāi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的低碳均衡。
（三）生態(tài)城市低碳化 。
四川廣元位于川陜甘三省交匯處，是5?12大地震的重災(zāi)區(qū)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(zhuǎn)化行動(dòng)，35家大中型企業(yè)的能源供應(yīng)將逐漸從煤轉(zhuǎn)化為天然氣，預(yù)計(jì)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(dòng)力能源也將采用天然氣。為增加碳匯，廣元市計(jì)劃到2015年，全市森林覆蓋率從2009年的48％增加到53％，未來的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也將向旅游業(yè)、茶產(chǎn)業(yè)、電子業(yè)等低碳產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。廣元市對污水處理重建采用了蚯蚓生物濾池，數(shù)百條經(jīng)過特殊培育的蚯蚓“清潔工”對進(jìn)入濾池的污水和污泥進(jìn)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(nóng)田肥料。
（四)政策保障。
在災(zāi)區(qū)開展低碳均衡模式實(shí)踐，應(yīng)該結(jié)合災(zāi)區(qū)生態(tài)的實(shí)際情況，長遠(yuǎn)規(guī)劃，統(tǒng)籌安排，在尊重自然規(guī)律的前提下，堅(jiān)持以自然恢復(fù)為主，人工重建為輔的原則，制定相關(guān)政策制度，保障低碳生態(tài)的實(shí)現(xiàn)。
(1)總體規(guī)劃，綜合恢復(fù)，實(shí)施低碳政策。以可持續(xù)發(fā)展思想為指導(dǎo)，把災(zāi)區(qū)江河作為一個(gè)整體的大系統(tǒng)，從自然、社會、經(jīng)濟(jì)綜合考慮低碳化進(jìn)程，統(tǒng)籌安排、綜合治理、宏觀調(diào)控；建立相應(yīng)的碳匯管理和經(jīng)營體制，引導(dǎo)災(zāi)區(qū)群眾在尊重自然的基礎(chǔ)上過低碳生活。
(2)退耕修養(yǎng)，還林還草，實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)。阿壩州、山州、甘孜州、雅安、廣元等災(zāi)區(qū)山多坡陡，在坡度大于25度的陡坡和水土流失嚴(yán)重的地段，應(yīng)堅(jiān)決杜絕開荒，已開墾的地段應(yīng)盡快退耕還林；在綿陽、德陽、都江堰等成都平原西北部地區(qū)，土壤和水利條件較好、坡度較緩、水土流失潛在威脅較小，應(yīng)實(shí)行林業(yè)和農(nóng)業(yè)綜合規(guī)劃，推行農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營體系，實(shí)行低碳生產(chǎn)。
(3)發(fā)展林木，建管結(jié)合，構(gòu)建碳匯基地。大力發(fā)展災(zāi)區(qū)林木業(yè)，林木建設(shè)和管理相結(jié)合。對災(zāi)區(qū)，主要是盡可能多地保護(hù)現(xiàn)存森林碳庫，改變天然林的采伐機(jī)制；在無林地上營造人工林；促進(jìn)次生林的天然或人工更新，并加以保護(hù)；在農(nóng)田和牧場上增種樹木，發(fā)展農(nóng)林綜合經(jīng)營系統(tǒng)；擴(kuò)大人工植樹造林，提高森林碳匯功能；發(fā)展速生豐產(chǎn)林，加強(qiáng)人工林的集約經(jīng)營、提高生產(chǎn)力、增加碳匯，增加耐久木材產(chǎn)品；開展群眾性的造林綠化，加快防護(hù)林和公益林建設(shè)。
第4篇：碳循環(huán)的主要過程范文
關(guān)鍵詞：土壤呼吸；碳、氮循環(huán)；陸地生態(tài)系統(tǒng)
中圖分類號：S 15文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：10095500（2013）06008707
在過去的一個(gè)世紀(jì)里，化石燃料的燃燒和人工施肥的增加使得陸地生態(tài)系統(tǒng)的氮素添加增加了3～5倍[1]，而且在全球的很多區(qū)域這種氮素添加還會增強(qiáng)。因氮素添加模型的研究結(jié)果表明本世紀(jì)末大氣氮沉降將會是現(xiàn)在的2.5倍。這種氮沉降對陸地生態(tài)系統(tǒng)有著不同的作用，例如低濃度的大氣氮沉降能夠刺激植物的生長和固碳能力[2-4]；高濃度的氮沉降會導(dǎo)致生物多樣性的降低，土壤酸化以及養(yǎng)分的流失[5，6]。
碳、氮循環(huán)作為生物地球化學(xué)循環(huán)和能量流動(dòng)的重要基礎(chǔ)過程，緊密相連。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)在全球碳收支中占有重要的地位，大約吸收了30%人為排放的碳，是最為有效的自然碳匯[7]。研究陸地碳循環(huán)機(jī)制及其對全球變化的響應(yīng)是預(yù)測大氣CO2 含量及氣候變化的重要基礎(chǔ)。人類活動(dòng)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)中氮含量增加[1]，影響土壤和植物體中碳的積累與重新分配，對陸地生態(tài)系統(tǒng)不同碳過程產(chǎn)生不同的影響。
土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的有機(jī)碳庫，擁有比植被和大氣更多的碳，土壤中碳的微弱變化都會引起大氣中碳的巨大變化，影響陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和大氣中的碳濃度，并因此對全球的氣候變化產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[7]。土壤呼吸把植被通過光合作用所固定的碳的14返還到大氣中，是土壤、大氣、植被中碳交換的重要過程，對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)有巨大的作用[7]。此外，土壤呼吸也是土壤中有機(jī)碳周轉(zhuǎn)的一個(gè)重要體現(xiàn)，然而對于氮沉降或人為施肥對土壤呼吸的影響一直沒有確定的結(jié)論。一種觀點(diǎn)認(rèn)為全球碳循環(huán)中所存在的失去的碳庫可能就是由于這種增強(qiáng)的氮沉降對生態(tài)系統(tǒng)固定碳的正反饋?zhàn)饔脧亩档屯寥篮粑?；而另一種觀點(diǎn)認(rèn)為大氣氮沉降會促進(jìn)土壤中的碳分解從而加速土壤呼吸 。通過整合分析了近年陸地生態(tài)系統(tǒng)（森林生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)）土壤呼吸對氮素添加的響應(yīng)結(jié)果，并對未來的研究做了展望。
1氮素添加對土壤CO2呼吸的影響
土壤呼吸是生物圈碳循環(huán)的重要組成部分，土壤CO2呼吸大約占到土壤呼吸的34，是地下碳循環(huán)的重要體現(xiàn)。土壤呼吸是根呼吸、土壤動(dòng)物呼吸、土壤微生物降解和土壤有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生CO2的生態(tài)學(xué)過程，可分為異養(yǎng)呼吸和自養(yǎng)呼吸。從森林生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)分別討論氮素添加對土壤呼吸的影響。
1.1森林生態(tài)系統(tǒng)
森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地最大碳儲存庫，所擁有的碳占全球植物碳庫的86%，占全球土壤碳庫的73%。氮素添加對不同森林生態(tài)系統(tǒng)的土壤呼吸有著不同的影響。首先氮施加促進(jìn)了森林生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸，例如對哈佛森林的氮施加試驗(yàn)得到氮素添加增加了土壤呼吸[8]；對我國華西雨屏區(qū)苦竹林進(jìn)行不同濃度的氮施加試驗(yàn)都促進(jìn)了土壤呼吸，并且在一定濃度范圍內(nèi)隨施加氮濃度的增加，其促進(jìn)作用也在增強(qiáng)[9]；對加拿大坎貝爾河西南部58年生的花旗松林施氮肥后，在施肥后的最初4個(gè)月顯著的增加了土壤呼吸，對土壤的異養(yǎng)呼吸也有增加[10]。其次氮施加也會抑制森林生態(tài)系統(tǒng)的土壤呼吸，例如對森林生態(tài)系統(tǒng)長達(dá)6年的CO2通量的監(jiān)測得出，無機(jī)氮的施入降低了土壤呼吸[11]；對楓樹林模擬大氣氮沉降，除了施氮后的第1年外，施氮都顯著的降低了土壤呼吸[12]；對哈佛森林中的紅松林進(jìn)行長期不同濃度的氮施加降低了土壤呼吸和微生物呼吸[13]；對熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)每年施氮肥150 kghm2，試驗(yàn)進(jìn)行了3年，顯著增加了土壤CO2通量，但實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)卻得到了相反的結(jié)果[14]；對我國東北地區(qū)落葉松和水曲柳人工林的氮施加試驗(yàn)也抑制了土壤呼吸[15]。但是也有一些研究結(jié)果得出氮施加對森林生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸沒有影響。近期的整合結(jié)果表明：無論是間歇式高濃度的氮施加或是長期的低濃度的氮施加都會引起森林土壤呼吸尤其是土壤異養(yǎng)呼吸的降低，對于不受氮素限制的森林生態(tài)系統(tǒng)，這種負(fù)作用會更強(qiáng)[16]。
1.2草地生態(tài)系統(tǒng)
草地生態(tài)系統(tǒng)占陸地生態(tài)系統(tǒng)的13，在碳、氮循環(huán)中有重要的地位。氮是大多數(shù)草地生態(tài)系統(tǒng)中的限制性因子，因此，氮素添加會強(qiáng)烈影響到草地生態(tài)系統(tǒng)的土壤呼吸。研究報(bào)道，對高寒草地的施肥試驗(yàn)得出氮素添加增加了土壤呼吸[17]；對溫帶草地進(jìn)行施肥試驗(yàn)處理后也得到相似的結(jié)果，適度的氮素添加增加了土壤呼吸，尤其是土壤異養(yǎng)呼吸[18]；對東北濕地草地生態(tài)系統(tǒng)的氮素添加研究表明，氮素添加通過增加凋落物的分解速率而增加土壤呼吸[19]；對內(nèi)蒙古溫帶草地進(jìn)行不同濃度的施肥得出，施肥沒有改變土壤呼吸的季節(jié)變化規(guī)律，但卻在施肥后的第1年促進(jìn)了土壤呼吸，同時(shí)施肥也改變了土壤呼吸和不同氣候要素之間的關(guān)系，比如增加了土壤呼吸對水分的依賴性，降低了土壤呼吸溫度敏感系數(shù)[20]，相關(guān)的研究還表明，對內(nèi)蒙古高原的荒漠化草原的施肥作用沒有明顯的增加土壤呼吸[21]。
1.3農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)
農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的碳庫是全球碳庫中最活躍的部分之一，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對土壤呼吸的影響巨大。自20世紀(jì)90 年代以來世界各地十分關(guān)注農(nóng)田土壤碳庫變化。 由于農(nóng)田系統(tǒng)操作的復(fù)雜性和受人為因素干擾較多等原因，目前，關(guān)于氮素添加對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的土壤呼吸的研究并不多。研究結(jié)果報(bào)道，美國愛荷華州玉米和大豆輪作土地進(jìn)行4種不同濃度的施肥處理后得到，在種植玉米的時(shí)期施肥降低了土壤CO2的排放，在種大豆期施肥對土壤呼吸沒有影響，但實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)結(jié)果得到氮素添加明顯地降低了土壤CO2排放[22]；對中國河南玉米地進(jìn)行不同濃度的氮施肥試驗(yàn)得出，氮素添加降低了土壤呼吸，而土壤呼吸在不同濃度間的差異只有在拔節(jié)期才達(dá)到顯著水平[23]，相關(guān)的研究還表明，施加氮肥導(dǎo)致玉米根際呼吸溫度敏感性明顯增強(qiáng)，而土壤基礎(chǔ)呼吸的溫度敏感性則無明顯變化[24]，室內(nèi)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)還證明土壤施氮不僅影響土壤呼吸速率和呼吸量，也影響土壤呼吸在各生長階段的分配，還影響到土壤呼吸與溫度的關(guān)系[25]?？傊捎谵r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，關(guān)于氮素添加對土壤呼吸的影響以及其機(jī)理還沒有一致的結(jié)果。
2對土壤呼吸影響的潛在機(jī)制
土壤呼吸是生態(tài)系統(tǒng)的生物、化學(xué)與物理因素共同作用的結(jié)果，不僅受土壤內(nèi)部各因素（溫度、水分、pH、孔隙度等）的影響，更受生物量、凋落物等外部因素的影響。筆者討論了生態(tài)系統(tǒng)的地上地下生物量、凋落物、微生物對外界氮素添加的響應(yīng)及其對土壤呼吸的影響（圖1）。
2.1地上、地下生物量的變化
植物地上地下生物量的變化不僅是植物對外界環(huán)境的響應(yīng)，更能影響到物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)，改變碳在不同生態(tài)系統(tǒng)中的分配，生物量的變化體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)所固定的碳，影響到土壤呼吸。氮素添加總體上增加了地上生物量和地下生物量，但相比之下這種增加對地上生物量的分配大于對地下生物量的分配。一方面，氮素添加導(dǎo)致土壤中可利用性氮增加，減少了植株對碳的吸收，這意味著碳的分配會發(fā)生轉(zhuǎn)變，即更多的碳會分配到地上植被組織中；研究表明碳向地下分配的減少對根際土壤呼吸以及土壤CO2通量都有負(fù)作用[26]；土壤可利用性氮的降低會降低土壤呼吸速率，增加土壤中碳的累積[27]；細(xì)根尤其是菌根能夠分泌出大量的可溶性有機(jī)物質(zhì)，這些物質(zhì)是腐生生物的碳源和能源，促進(jìn)了腐生生物對土壤有機(jī)物質(zhì)的分解[28]，氮素添加引起碳向地下分配的減少，阻礙了土壤中有機(jī)物質(zhì)的分解，從而抑制了土壤呼吸。
研究報(bào)道，氮添加促進(jìn)了植物組織的周轉(zhuǎn)，如葉和細(xì)根就更能優(yōu)先利用氮，氮添加導(dǎo)致的細(xì)根生長和周轉(zhuǎn)的加速會對因氮施加而導(dǎo)致的碳向地下分配的減少形成負(fù)作用[29]；對濕地生態(tài)系統(tǒng)的氮素添加增加了植被生產(chǎn)力，改善了凋落物，使其易于被分解，因此也就增加了土壤呼吸的底物從而增加了土壤呼吸[30]；模型的結(jié)果得出，氮施肥促進(jìn)了細(xì)根的周轉(zhuǎn)，這也會導(dǎo)致碳向地下分配的增加，氮的增加刺激了碳向地下的分配，從而加速了土壤呼吸，至少會在施肥后的最初幾個(gè)月會是這樣[10]。
2.2凋落物
凋落物的分解不僅是陸地生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵過程，更是全球碳循環(huán)的關(guān)鍵組成部分，Raich等[31]估計(jì)凋落物的礦化對土壤總碳通量的貢獻(xiàn)大約為70%，因此，凋落物分解的變化在地方、區(qū)域以及全球尺度上都能影響到土壤呼吸甚至碳循環(huán)過程。
氮施加引起的土壤呼吸的變化通過凋落物的分解方式和速率得到解釋。氮素添加會改變凋落物的碳、氮含量，一方面對濕地生態(tài)系統(tǒng)的氮施加增加了凋落物中氮含量，從而降低了凋落物中的碳氮比，加速了凋落物的分解[19]，其他對濕地生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)研究也得到了類似的結(jié)果[32]；另一方面也有研究發(fā)現(xiàn)，凋落物中氮含量在氮施加試驗(yàn)中并沒有增加，是由于活性氮的增加促進(jìn)了植物的生長從而降低了枯萎組織中氮的含量[33]，Aerts等[34]也發(fā)現(xiàn)氮素添加對凋落物的分解有負(fù)作用。凋落物中氮含量的增加會促進(jìn)凋落物的分解，也有研究表明，向低氮含量的凋落物中增加氮并沒有加速它的分解[35]。即氮施加能夠加速那些產(chǎn)生容易被分解的凋落物的降解，抑制那些不易被分解的凋落物的分解[16]；即氮施加能夠?qū)δ举|(zhì)素含量較低的凋落物的分解起促進(jìn)作用[36]。
此外，不同的施氮濃度也會對凋落物的分解產(chǎn)生影響，Knorr等[36]整合前人的研究報(bào)道結(jié)果得出，每年氮施加小于75 kghm2會抑制凋落物的分解（-5%），氮施加在75～125 kghm2會促進(jìn)凋落物的分解（+17%），氮施加大于125 kghm2也會抑制凋落物的分解（-9%）[36]。
2.3微生物
微生物是陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的分解者，對物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)都有巨大的作用。微生物對凋落物和土壤有機(jī)質(zhì)的分解決定著陸地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)；微生物為維持自己的活性也會消耗物質(zhì)與能量，因此強(qiáng)烈地影響著土壤呼吸。
一方面，氮素添加增加了土壤微生物的呼吸，當(dāng)?shù)獮橐环N限制條件時(shí)。這種增加作用是由于土壤中穩(wěn)定群落的微生物活性，或者是由于增加了土壤中微生物的生長。對闊葉林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行長期氮施肥增加了土壤微生物固定的礦化氮，施氮肥導(dǎo)致了微生物活性和周轉(zhuǎn)的增加[37]。對高山草甸進(jìn)行長期氮施肥試驗(yàn)得出，施氮促進(jìn)土壤中新形成的有機(jī)質(zhì)的分解，而對比較穩(wěn)定的碳沒有影響，而這種碳分解的機(jī)制是由于微生物的作用[38]；對東北濕地生態(tài)系統(tǒng)的氮素添加研究也得到類似的結(jié)果[19]。
同時(shí)，氮素添加也會抑制微生物的活性。已有的研究表明，氮素添加導(dǎo)致的地上凋落物的分解速率降低可歸因于微生物活性降低和生長受限，微生物活性和凋落物的纖維素和木質(zhì)素的分解有關(guān) 。有研究表明，對楓樹林模擬氮沉降后導(dǎo)致的土壤呼吸降低，主要原因?yàn)橥寥牢⑸锖粑慕档蚚12]；對內(nèi)蒙古3種不同類型的草地進(jìn)行施肥處理后抑制了土壤呼吸、氮的礦化和減少了微生物氮含量，這種抑制作用在長期的氮施肥試驗(yàn)中表現(xiàn)的更為明顯[37]。此外，也有研究得出，氮素添加后的第1個(gè)生長季對微生物活性和微生物量都沒有影響[39]，并且土壤呼吸與微生物數(shù)量之間沒有顯著的相關(guān)關(guān)系。
3不足與展望
3.1不同生態(tài)系統(tǒng)對氮沉降響應(yīng)的研究
有關(guān)氮沉降對土壤呼吸的研究絕大部分集中于對森林生態(tài)系統(tǒng)的研究，也有一部分涉及到草地生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，但對其他生態(tài)系統(tǒng)尤其是一些脆弱生境條件下的生態(tài)系統(tǒng)的研究還較少。如對泥炭地生態(tài)系統(tǒng)，在千年尺度上泥炭地生態(tài)系統(tǒng)因?yàn)樗膬舫跫壣a(chǎn)力大于其分解速率而積累了大量的碳，以3%的陸地面積儲存了全球土壤碳的13，在全球變化的背景下成為溫室氣體的重要潛在排放源。對于大多數(shù)泥炭地生態(tài)系統(tǒng)來說都受到氮素的限制而有著比較低的生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(chǎn)力和比較低的凋落物分解速率，然而在氮沉降的基礎(chǔ)上這一系統(tǒng)的凈初級生產(chǎn)力和凋落物分解速率都會有所增加[40]，在氮沉降的作用下這一生態(tài)系統(tǒng)的土壤呼吸極有可能大大增強(qiáng)，甚至使這一系統(tǒng)從碳庫轉(zhuǎn)變成將來的一個(gè)重要碳源，然而關(guān)于這一系統(tǒng)的土壤呼吸以及碳循環(huán)還依然未知。對于濕地生態(tài)系統(tǒng)，由于凋落物和土壤有機(jī)質(zhì)的緩慢分解使得濕地生態(tài)系統(tǒng)儲存了大量的有機(jī)碳，氮素添加勢必會對凋落物的分解和土壤呼吸產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響。對三江源濕地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行人工施肥后得出，施肥通過改變凋落物的碳、氮含量和微生物活性從而加速了土壤呼吸，加速了碳排放[19]。不同濕地生態(tài)系統(tǒng)在未來更長時(shí)間上如何響應(yīng)全球的氮沉降還依然是未知。對于這類較脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，氮沉降的影響或許能超過我們的估計(jì)，不僅對土壤中新形成的碳有影響而且也會對土壤中比較老的穩(wěn)定性的碳也產(chǎn)生影響[16]。
3.2氮素添加對土壤呼吸其他氣體的研究
CH4和N2O作為溫室氣體分別于25和298倍CO2的作用，是全球變暖過程中的巨大隱患物質(zhì)，然而，關(guān)于氮沉降對土壤呼吸的研究大多都集中在對土壤CO2呼吸的研究，涉及到N2O和CH4的有對海岸地進(jìn)行氮施肥的研究得出，施氮肥顯著的減少了土壤對CH4的吸收，增加了對N2O的排放，并且對土壤呼吸有持續(xù)弱促進(jìn)的作用；對加拿大坎貝爾河西南部58年生的花旗松林施氮肥后，在第1年顯著的增加了土壤N2O的排放，但在處理后第2年對N2O的釋放沒有任何影響卻有了較弱的吸收，他們總結(jié)到氮施加促進(jìn)了土壤呼吸直到N2O的排放開始下降[10]；對東北濕地生態(tài)系統(tǒng)的氮施加促進(jìn)了地上植物的生長和土壤N2O的排放[41]。灌溉良好的未經(jīng)干擾的生態(tài)系統(tǒng)是大氣CH4的天然庫，能夠固定10%的大氣CH4，溫帶森林土壤是N2O的天然庫，伴隨著全球氮沉降的增加，森林的生產(chǎn)力得到增加這將會對土壤吸收N2O產(chǎn)生巨大的影響，甚至使土壤成為N2O庫源[42]，因?yàn)榈┘訌?qiáng)烈的影響到了土壤中硝化和反硝化作用[10]。由于CH4和N2O對全球氣候變暖的重要性，為了全面評價(jià)全球變化對生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的影響，需要通過研究確定不同成分土壤呼吸氣體之間是否有著某種相關(guān)性，在應(yīng)對未來氮沉降尤其是加劇的氮沉降時(shí)的具體響應(yīng)方式。
3.3氮素添加與其他外界條件的共同作用研究
全球變化背景下的土壤呼吸是多因子的共同作用，例如氣候變暖、CO2濃度增加、降水質(zhì)量和模式的改變以及氮沉降等。近一個(gè)世紀(jì)以來，溫度的緩慢升高導(dǎo)致了土壤呼吸的增強(qiáng)，而氮沉降的作用在生態(tài)系統(tǒng)中尤其是森林生態(tài)系統(tǒng)中會導(dǎo)致土壤呼吸的降低，在自然生態(tài)系統(tǒng)中其相互作用共同對陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸產(chǎn)生影響，然而對它們共同作用下陸地生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)機(jī)制研究知之較少。氮、磷、鉀是生物生長所必須的大量元素，同時(shí)也是生態(tài)系統(tǒng)中的限制因素，氮、磷、鉀對土壤呼吸的研究則較少。僅有的研究報(bào)道氮、磷、鉀的施加能夠改變土壤溫度和水分從而影響土壤呼吸[40]。
3.4模型
碳、氮相互作用的機(jī)制尚不夠明確，Chen等[43]對Jassal等[42]的實(shí)驗(yàn)的模擬卻得到了相反的結(jié)果，氮素添加引起的碳向地上分配比向地下分配的增多，表明氮的施加并沒有使土壤碳庫發(fā)生很大的變化，因此，陸地生態(tài)系統(tǒng)的模型應(yīng)該綜合考慮到氮素添加導(dǎo)致碳在地上、地下的不同分配，尤其是土壤呼吸所利用到的那部分活性碳的不同分配[44]；碳氮比是體現(xiàn)氮素添加對微生物影響的一個(gè)重要指標(biāo)，不同的碳氮比決定不同的微生物活性并因此影響陸地生態(tài)系統(tǒng)中凋落物和土壤有機(jī)質(zhì)的分解速率[45]，因此，將來的模型也應(yīng)該考慮到氮素添加后這一比值的變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的影響。
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第5篇：碳循環(huán)的主要過程范文
A. 1983年我國人口的出生率是1.862%
B. 某草原每公頃有10只黃鼠
C. 鹽鉤蝦在5℃下后代雄性為雌性的5倍，而在23℃下后代雌性為雄性的13倍
D. 瓢蟲的成群分布
2.關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的敘述，正確的是（ ）
A.生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越大
B.生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞對所有捕食者都必然是有利的
C.生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者得到的能量必然大于消費(fèi)者得到的
D.生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越小
3. 在下圖食物網(wǎng)中，a表示動(dòng)物性食物所占比例，若要使鳥體重增加x，至少需要生產(chǎn)者量為y，那么x與y的關(guān)系可表示為（ ）
A. y=90ax+10x B. y=25ax+5x
C. y=20ax+5x D. y=100ax+10x
4. 將A、B兩種單細(xì)胞生物分別放在兩個(gè)容器中培養(yǎng)，得到圖a所示結(jié)果。將這兩種生物放在一個(gè)容器中混合培養(yǎng)，得到圖b所示結(jié)果。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可知，這兩種生物的種間關(guān)系是（ ）
A. 競爭 B. 捕食 C. 互利共生 D. 寄生
5. 下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）
A. 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者組成
B. 生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終都以熱量形式散發(fā)到大氣中
C. 森林生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力大于草原生態(tài)系統(tǒng)
D. 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是通過食物鏈、食物網(wǎng)這種渠道進(jìn)行的
6. 下圖為野生綿羊種群在1800年早期被引入某島嶼后種群數(shù)量變化。下列對1850年前種群數(shù)量增長方式的判斷及1850年后種群數(shù)量變化趨勢的理解與分析正確的是（ ）
A. S型種群將超過K值，因?yàn)樵?850年以后，種群數(shù)量呈現(xiàn)波動(dòng)狀態(tài)
B. J型1850年后趨于穩(wěn)定，因?yàn)橹饕苊芏戎萍s因素的凋節(jié)
C. S型種群數(shù)量趨向滅絕，因?yàn)樵?930年出現(xiàn)了種群“爆炸”
D. J型受非密度制約因素的調(diào)節(jié)，因?yàn)榉N群大小每10年呈現(xiàn)快速下降趨勢
7. 某島嶼有海底火山噴發(fā)形成，現(xiàn)已成為旅游勝地，島上植被茂盛，風(fēng)景優(yōu)美。下列敘述不正確的是（ ）
A. 該島嶼不同地段物種組成上的差異是群落水平結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)
B. 該島嶼形成后最初進(jìn)行的群落演替屬于次生演替
C. 旅游可能使島上的群落演替按照不同于自然演替的速度進(jìn)行
D. 該島嶼一定發(fā)生過漫長的群落演替過程
8. 下列調(diào)查活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)中，實(shí)驗(yàn)所得到數(shù)值與實(shí)際數(shù)值相比，可能偏大的是（ ）
A. 標(biāo)志重捕法凋查池塘中鯉魚的種群密度時(shí)，部分鯉魚身上的標(biāo)志物脫落
B. 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量時(shí)，從試管上層吸出培養(yǎng)液汁數(shù)且沒有震蕩試管
C. 調(diào)查土壤小動(dòng)物豐富度時(shí)，用誘蟲器采集小動(dòng)物沒有打開電燈
D. 樣方法調(diào)查草地中的蒲公英時(shí)，不統(tǒng)計(jì)正好在樣方線上的個(gè)體
9. 下圖表示某物種遷入新環(huán)境后，種群增長速率隨時(shí)間的變化關(guān)系，在t1時(shí)經(jīng)調(diào)查該種群數(shù)量為N，下列有關(guān)敘述正確的是（ ）
A. 在t2時(shí)種群個(gè)體的數(shù)量與在t0時(shí)種群個(gè)體的數(shù)量相等
B. 在t0～t2時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量呈“S”型增長
C. 該種群在此環(huán)境中的環(huán)境負(fù)荷量約為N
D. 在t1～t2時(shí)，該魚的種群數(shù)量呈下降趨勢
10. 對某地區(qū)新引入的一種鳥的種群增長速率[增長速率=（出生率-死亡率）/時(shí)間]1～7年的調(diào)查研究，得到的數(shù)據(jù)。下列對該鳥種群描述正確的是（ ）
A. 種群的年齡結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定型
B. 種群的數(shù)量呈“J”型增長
C. 種群密度是制約種群增長的因素之一
D. 第3～4年中種內(nèi)斗爭最激烈
11. 群落演替的過程中，不可能的是（ ）
A. 群落演替主要有初生演替和次生演替兩種類型
B. 在群落演替過程中，不同時(shí)期群落中的優(yōu)勢種群在發(fā)生更替
C. 發(fā)生在裸巖上的演替過程：裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本階段灌木階段森林階段
D. 人類活動(dòng)對群落演替的影響與自然演替的方向、速度基本相同
A. 建立自然保護(hù)區(qū)，改善其棲息環(huán)境，可使K值提高
B. 對該種群密度的取樣調(diào)查可以采用樣方法和標(biāo)志重捕法
C. bc段種群增長率逐漸下降，出生率大于死亡率
D. 比較曲線Y與曲線X表明自然狀態(tài)下種群無法超出理想狀態(tài)下的最大增長率
13. 下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述，正確的是（ ）
A. 兔子吃了1公斤的草，則這1公斤草中的能量就流入到了兔子體內(nèi)
B. 一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中約有l(wèi)0%―20%的能量流入到狼的體內(nèi)
C. 生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物，能量就從無機(jī)環(huán)境流入到生物群落
D. 生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨物質(zhì)而循環(huán)利用的
14. 下圖表示某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)一年中CO2的釋放和消耗狀況，其中各數(shù)字序號表達(dá)的含義分別為：①生產(chǎn)者呼吸釋放量；②分解者呼吸釋放量；③消費(fèi)者呼吸釋放量；④生產(chǎn)者光合作用消耗總量。有關(guān)敘述正確的是（ ）
A. 流經(jīng)該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的總能量可用④表示
B. ②的量越小，說明該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)施用的有機(jī)肥料越多
C. 消費(fèi)者同化作用的大小可用③表示
D. 該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)一年中CO2的釋放量與消耗量相等
15. 以下關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的敘述中，正確的是（ ）
A. 進(jìn)入第一營養(yǎng)級的能量一部分儲存在有機(jī)物中，一部分經(jīng)過呼吸以熱能形式散失了
B. 能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)均可以單獨(dú)進(jìn)行
C. 成分包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者
D. 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是食物鏈，但是不包括食物網(wǎng)
16. 下列關(guān)于生態(tài)學(xué)問題的敘述中不正確的是（ ）
A. 大力植樹造林，改善能源結(jié)構(gòu)，提高能源效率，是緩解溫室效應(yīng)的最佳途徑
B. 被有機(jī)物輕度污染的流動(dòng)水體中，距排污口越近的水體中溶解氧越多，N、P等無機(jī)鹽也越多
C. 保護(hù)生物多樣性，是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施之―，體細(xì)胞克隆等為之提供了技術(shù)支持
D. 當(dāng)水和土壤被重金屬污染時(shí)，營養(yǎng)級越高的消費(fèi)者體內(nèi)的重金屬含量越高
17. 2009年哥本哈根世界氣候大會所倡導(dǎo)的低碳生活獲得普遍認(rèn)同，大氣中CO2過多與碳循環(huán)失衡有關(guān)，根據(jù)下圖做出的判斷不正確的是（ ）
①增加自養(yǎng)生物種類和數(shù)量有利于降低大氣中的CO2含量
②大氣中CO2的增加主要與異養(yǎng)生物b的數(shù)量增加有關(guān)
③該生態(tài)系統(tǒng)中的自養(yǎng)生物與所有異養(yǎng)生物構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)
④該圖能表示物質(zhì)循環(huán)過程，不能準(zhǔn)確表示能量流動(dòng)方向
⑤圖中少一個(gè)箭頭，異養(yǎng)生物a指向無機(jī)環(huán)境，異養(yǎng)生物b的代謝類型不一定相同
A. 一項(xiàng) B. 兩項(xiàng) C. 三項(xiàng) D. 四項(xiàng)
18. 微山湖是山東境內(nèi)的一個(gè)面積較大的湖泊，二十年前這里是碧波萬頃、魚兒滿湖、野鴨成群，還有“接天蓮葉無窮碧，映日荷花別樣紅”的美麗景象。二十年來，湖區(qū)四周縣市的工業(yè)快速發(fā)展，城市居民急增，因而大量的工業(yè)廢水、生活廢水、垃圾涌入該湖。湖水變得不僅很渾濁，而且腥臭難聞。據(jù)有關(guān)專家說，近幾年來，微山湖中已消失了一些物種，例如，四鼻孔鯉魚、野鴨、水螅等。上述的現(xiàn)象說明的道理主要是（ ）
A. 環(huán)境污染是破壞生物多樣性的重要原因
B. 掠奪式的開發(fā)是破壞生物多樣性的主要原因
C. 外來物種入侵破壞了生物多樣性
D. 環(huán)境教育缺乏是破壞生物多樣性的根本原因
19. 下圖表示A、B兩個(gè)特殊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔。下列有關(guān)解釋正確的是（ ）。
①吃玉米的人所獲得的能量比吃牛肉的人獲得的能量多 ②能量沿食物鏈單向流動(dòng)，傳遞效率隨營養(yǎng)級的升高而逐級遞減 ③若A和B中玉米的數(shù)量相同，A能養(yǎng)活10000人，則B最多能養(yǎng)活2000人 ④若土壤中含相同濃度的難降解污染物，則A中的人比B中的人體內(nèi)污染物濃度低
A. ①③④ B. ①②③ C. ①②③④ D. ③④
20. 下列有關(guān)生態(tài)學(xué)原理或規(guī)律的敘述，正確的是（ ）
A. 蜜蜂找到蜜源后，通過跳圓圈舞向同伴傳遞信息，這屬于物理信息
B. 低碳生活方式有助于維持生物圈中碳循環(huán)的平衡
C. 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和信息傳遞都是單向的
D. 森林生態(tài)系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)氣候的能力體現(xiàn)了生物多樣性的直接使用價(jià)值
21. 如圖表示生態(tài)系統(tǒng)中各成分之間的聯(lián)系。
①圖中能構(gòu)成群落的是 （填字母）。
②流入D的總能量小于F獲得的總能量，主要原因是F獲得的能量除了被自身呼吸消耗以及未被利用外，還有部分能量被 （填生物成分）所利用。
③若D還能以E為食物，則B的數(shù)量會 （填“增加”或“減少”或“不變”）。
④若圖表示冬季某溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)，進(jìn)入A的二氧化碳總量為M，由A進(jìn)入E的二氧化碳量為N，則M和N的數(shù)量關(guān)系為 。
（2）下表是五個(gè)種群在一個(gè)相對穩(wěn)定的水域生態(tài)系統(tǒng)中所含有的總能量和污染物X的平均濃度。已知水中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.003mg/L，請分析說明：
若每一種生物都可被相鄰的下一個(gè)營養(yǎng)級的所有生物捕食，請你用箭頭表示出這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)： 。
22. 薇甘菊是多年生藤本植物，能攀爬樹冠迅速生長，繁殖能力強(qiáng)，植株覆蓋密度大。薇甘菊入侵后，以其入侵點(diǎn)為圓心向外擴(kuò)散，劃分出薇甘菊入侵區(qū)、群落交錯(cuò)區(qū)和本土植物區(qū)三類樣區(qū)。在入侵區(qū)，薇甘菊覆蓋度大于90%，入侵年齡在5年以上；群落交錯(cuò)區(qū)，薇甘菊與當(dāng)?shù)刂参锔偁幧L，薇甘菊的覆蓋度在10%～30%，入侵年齡在3年左右；本土植物區(qū)沒有薇甘菊生長，優(yōu)勢種群為本土植物類蘆，其覆蓋度大于80%。讀下表分析回答：
（1）從表中數(shù)據(jù)可知，在不同樣區(qū)捕獲到的中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)量不盡相同，動(dòng)物個(gè)體數(shù)量最多的樣區(qū)是 。薇甘菊入侵后對中小型土壤動(dòng)物的 變化影響不大，而對土壤中動(dòng)物的 變化影響較大。
（2）在該生態(tài)系統(tǒng)的成分中，薇甘菊屬于 ，土壤中的小動(dòng)物屬于 。
（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 ，植物大量死亡會使該生態(tài)系統(tǒng)中 的數(shù)量增加。因薇甘菊入侵引起的一些物種取代另一些物種等的一系列變化稱 。
23. 下圖中甲圖表示一個(gè)海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)中部分生物的食物關(guān)系。請據(jù)圖回答問題：
[沼蟹][蜘蛛][線蟲][藻類][大米草][食草蟲][ 螺 ][細(xì)菌][個(gè)體存活數(shù)][一齡幼蟲][二齡幼蟲][三齡幼蟲][四齡幼蟲][卵][蛹成蟲][甲乙][丙]
（1）在該生態(tài)系統(tǒng)中，既是分解者又可作為消費(fèi)者食物的生物是 。
（2）請根據(jù)甲圖中的生態(tài)系統(tǒng)，寫出乙圖中能量金字塔各營養(yǎng)級的所有生物名稱
（3）有人研究該生態(tài)系統(tǒng)中食草蟲個(gè)體存活數(shù)與發(fā)育期的關(guān)系，結(jié)果如丙圖所示。從中可推知食草蟲死亡率最大的時(shí)期是 。
（4）沼蟹會破壞大米草根系，土壤中的磷可促進(jìn)藻類生長。若在食草蟲幼蟲期噴灑只殺死該蟲的含磷殺蟲劑，則蜘蛛數(shù)量將 。一段時(shí)間后大米草數(shù)量不增反降，造成此結(jié)果的可能原因是大米草死亡導(dǎo)致細(xì)菌數(shù)量增加，通過甲圖的 食物關(guān)系，引起沼蟹數(shù)量增加；同時(shí)因含磷殺蟲劑的使用，導(dǎo)致藻類數(shù)量增加，通過食物鏈 也會引起沼蟹數(shù)量增加，從而造成大米草數(shù)量不增反降。
（5）上述事實(shí)說明，人類活動(dòng)會引起生態(tài)系統(tǒng)中生物種類減少，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力 ， 容易受到破壞。
24. 分析下面碳循環(huán)示意圖并據(jù)圖回答問題：
[尸體][尸體][碳化][動(dòng)物][綠色植物][化石燃料][水圈][大氣圈][巖石圈]
（1）從微觀上看，過程①是在細(xì)胞內(nèi) 中進(jìn)行的；過程③主要是在細(xì)胞內(nèi) 中進(jìn)行的。
（2）巖石圈中的碳以 形式儲存，故不直接參與碳循環(huán)。水圈中碳的存在形式是 。
（3）由圖中可見，碳循環(huán)帶有 性，屬于氣體型循環(huán)。
（4）碳從無機(jī)環(huán)境中進(jìn)入生物群落的途徑①是 ，除此之外，某些特殊的生態(tài)系統(tǒng)還可通過 進(jìn)入生物群落；②表示的是 關(guān)系，其②內(nèi)部之間還可存在 關(guān)系；④表示 。
（5）參與過程④的生物的新陳代謝類型是 ，它們與同區(qū)域中的動(dòng)植物共同構(gòu)成了 。
（6）如果大氣層中的CO2增多，則產(chǎn)生 ，效應(yīng)。
（7）從上圖可知，減緩溫室效應(yīng)的關(guān)鍵措施是：
（8）碳循環(huán)的進(jìn)行伴隨著 ，但由于生物體不能在代謝中利用 ，因而能量流動(dòng)具有 的特點(diǎn)。
25. 下圖a為某地建立的人工生態(tài)系統(tǒng)示意圖，圖b為該生態(tài)系統(tǒng)中四個(gè)種群和分解者的能量相對值，圖c表示某種魚遷入此生態(tài)系統(tǒng)后的種群數(shù)量增長率隨時(shí)間的變化曲線。請分析回答下列問題：
（1）在一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)中最基本的生物因素是 。要使人工生態(tài)系統(tǒng)長期穩(wěn)定發(fā)展，除了有穩(wěn)定的能量來源外，各種生物的 要保持相對穩(wěn)定。
（2）蠶糞、蔗葉進(jìn)入魚塘經(jīng)過 的作用后可被?；?、蔗基所利用。蠶糞中的氨經(jīng)過 的作用形成的 可被植物利用。
第6篇：碳循環(huán)的主要過程范文
筆者有幸聽了湖州八中郎莉萍老師執(zhí)教的一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)復(fù)習(xí)課《神奇的生態(tài)瓶》。課中，郎老師引導(dǎo)學(xué)生思維的教學(xué)給筆者留下了十分深刻的印象。以下筆者從對這堂課的感受出發(fā)，談?wù)勗诳茖W(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)中應(yīng)該如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維。
一、思維基于知識，產(chǎn)生于問題
知識與思維的關(guān)系非常密切，“沒有知識經(jīng)驗(yàn)就不會有人類的思維活動(dòng)……知識經(jīng)驗(yàn)是以內(nèi)容的資格參加到思維問題中去的”[2]236?？梢?，重視學(xué)生對于科學(xué)知識的把握是必須的，因?yàn)檫@是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的前提。但是，知識的把握卻又不等于思維的發(fā)展，特別是依靠機(jī)械地反復(fù)強(qiáng)化去鞏固記憶性知識的教學(xué)過程，并不能促進(jìn)學(xué)生分析與綜合能力的發(fā)展，因?yàn)椤爸R的多少不能成為衡量思維能力強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)”，教學(xué)中更為重要的是需要培養(yǎng)學(xué)生“對知識的理解、運(yùn)用和轉(zhuǎn)化的能力”[1]。簡言之，科學(xué)思維的培養(yǎng)需要以知識為基礎(chǔ)，但是又不可停留在具體的知識點(diǎn)上，而是需要通過思維在一系列知識點(diǎn)上不斷地深入。那么，科學(xué)課教學(xué)怎樣才能在已有的知識基礎(chǔ)上引發(fā)學(xué)生的思維呢？
“人們通常假設(shè)，人的思維和問題解決是緊密聯(lián)系的”[3]，“思維基于知識，卻又由問題產(chǎn)生，并因?yàn)閱栴}而得到持續(xù)不斷深入的發(fā)展。思維的最終目的也不停留于知識，而在于使問題得以解決，做出有所創(chuàng)新的發(fā)現(xiàn)”[1]，而且，“教育的最終目的就是教學(xué)生解決問題”[4]?？梢?，有問題才有思維，有思維的課堂必然是有問題的課堂。上好復(fù)習(xí)課的關(guān)鍵就是要把機(jī)械的“重復(fù)”變成生動(dòng)積極的“再現(xiàn)”和“運(yùn)用”，而將“重復(fù)”變生動(dòng)的路徑就是精心設(shè)計(jì)問題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用知識去解決問題。
郎老師的《神奇的生態(tài)瓶》（后面簡稱《瓶》）這節(jié)課，首先體現(xiàn)了“從問題進(jìn)，又從問題出”的設(shè)計(jì)思想。她教學(xué)設(shè)計(jì)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是“觀看視頻，引發(fā)思考”，視頻是一個(gè)自制生態(tài)瓶的過程，需要學(xué)生思考的是：生態(tài)瓶有什么作用？生態(tài)瓶中有哪些成分？要讓小魚活下去哪些成分是必須有的？她設(shè)計(jì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是“再看生態(tài)瓶，引發(fā)新思考”。這樣的安排，正如杜威所言：“在每一堂課終了的時(shí)候，要檢查學(xué)生已經(jīng)完成的作業(yè)和學(xué)到的知識，在學(xué)生的思想中，對某些未來的課題，應(yīng)有針對地尋問，到底是什么，許多問題仍然是懸而未決的，這正如結(jié)構(gòu)清晰的故事或戲劇中的每一片段，都會使人期待著，渴望循著線索繼續(xù)看下去?！?/p>
其次，《瓶》這節(jié)課教學(xué)核心部分的設(shè)計(jì)思路是“鏈接問題，展開復(fù)習(xí)”，用如下三個(gè)大問題呈現(xiàn)了與生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)的三塊內(nèi)容：
問題1：你能理清種群與群落、生態(tài)系統(tǒng)與生物圈等容易混淆的概念嗎？
問題2：你知道生態(tài)瓶中的成分嗎？
問題3：什么樣的生態(tài)瓶能使小魚生活的時(shí)間最長？
問題1要解決的是生態(tài)系統(tǒng)的基本概念；問題2要解決的是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與成分；問題3要解決的是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。然而，每一個(gè)大問題的解決都有一系列小問題作為腳手架，前面一個(gè)大問題又是后面一個(gè)大問題的腳手架。例如在問題2的解決中，在學(xué)生呈現(xiàn)生態(tài)瓶中的成分之后，郎老師不斷追問“細(xì)菌屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的什么”“可不可以說是微生物”“為什么”等。鞏固練習(xí)之后再次追問：“上題中提到微生物對自己的物質(zhì)循環(huán)起到重要的作用，是怎么回事呢？”然后出示生態(tài)瓶中的碳循環(huán)示意圖，讓學(xué)生指出分解者。有了碳循環(huán)為基礎(chǔ)，氧循環(huán)的建模迎刃而解，解決問題3所要運(yùn)用的知識也已經(jīng)儲備好了。有效教學(xué)的奧秘就在于，教師清楚地知道學(xué)生的認(rèn)知水平與教學(xué)目標(biāo)之間的距離，并清楚地知道從學(xué)生現(xiàn)有水平出發(fā)，到達(dá)教學(xué)目標(biāo)之間要架設(shè)的腳手架的位置與個(gè)數(shù)。正是由于腳手架選擇的適切，整堂課中大部分學(xué)生都處在積極思考并努力解決問題的狀態(tài)中。絕大部分時(shí)間都是學(xué)生在爭著表述，而教師只是一個(gè)不斷有問題發(fā)現(xiàn)的引導(dǎo)者和傾聽者。
二、思維產(chǎn)生于問題，拓展于變式
思維產(chǎn)生于問題，但常見的問題又容易產(chǎn)生思維定勢。很多學(xué)生的答題錯(cuò)誤往往不是由于知識的欠缺，而是由于思維定勢造成的，如何克服學(xué)生的思維定勢是教學(xué)中必須面對的問題。避免重復(fù)機(jī)械的題海戰(zhàn)術(shù)是克服思維定勢的一條路徑，《瓶》這節(jié)課正是呈現(xiàn)了如何在日常課堂教學(xué)中克服學(xué)生思維定勢的一條有效路徑――課堂例題教學(xué)中的充分變式?！八^‘變式’即指從不同角度、不同方面變換事物的非本質(zhì)屬性，揭示事物的本質(zhì)特性，從而更好地掌握概念?！?[2]236在問題1的解決中，郎老師準(zhǔn)備了這樣一道練習(xí)題：
杭州西溪國家濕地公園內(nèi)生活著許多水生、陸生植物和野生植物，園內(nèi)河流交匯，鳥語花香，形成了獨(dú)特的濕地景觀，該濕地公園屬于（ ）
A.種群 B.生態(tài)系統(tǒng) C.群落 D.生物圈
接著郎老師利用這個(gè)題目進(jìn)行了一系列的變式：
如果選項(xiàng)是A（或C），題目該如何提問？
該濕地公園內(nèi)所有的青蛙屬于 ；
該濕地公園內(nèi)所有的生物屬于 ；
該濕地公園內(nèi)所有的植物屬于 。
這是一個(gè)非常經(jīng)典的橫向變式，同一個(gè)題干不同的問題將生態(tài)系統(tǒng)的基本概念盡收其中。這不僅節(jié)約了學(xué)生讀取題干信息的大量時(shí)間，也通過變式有效提醒學(xué)生一定要審題仔細(xì)，切不可因思維定勢而盲目答題。解題教學(xué)不需要太多的題目，要的是思維含量，這應(yīng)該成為我們的共識。
變式訓(xùn)練不僅可以克服思維定勢，其中的縱向變式還可以實(shí)現(xiàn)思維的正向遷移和拓展。例如，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，為了有效突破這個(gè)重難點(diǎn)，郎老師首先直接給出了生態(tài)瓶中的碳循環(huán)示意圖（如圖1），圖中A、B、C、D分別代表生態(tài)系統(tǒng)的成分，①～⑦代表碳元素的傳遞過程，請學(xué)生根據(jù)圖回答：
（1） B是指 ，D是指 。
（2）碳元素在無機(jī)環(huán)境與生物之間以 形式進(jìn)行循環(huán)的；碳元素通過 作用由生物進(jìn)入無機(jī)環(huán)境。碳元素從B到C是以 形式傳遞的。
（3） 從物質(zhì)循環(huán)的觀點(diǎn)看，生物的碳元素究其根源來自于 。
經(jīng)過這樣橫向縱向的多次變式，學(xué)生的思維得到了充分的拓展。
三、思維拓展于變式，提升于建模
教師在教學(xué)過程中有意識地適度超越學(xué)生的認(rèn)知水平，引導(dǎo)學(xué)生在其學(xué)習(xí)的過程中逐步從一個(gè)個(gè)具體的案例所呈現(xiàn)的知識技能中跳出來，掙脫具體問題的束縛，努力地“跳一跳”去把握隱藏在現(xiàn)象背后的規(guī)律性認(rèn)識，那么，學(xué)生僅僅依靠原有的認(rèn)知就不能解決問題了，這樣便引發(fā)了學(xué)生原有認(rèn)知基礎(chǔ)和當(dāng)前學(xué)習(xí)所要求的思維水平之間的不平衡，這種“不平衡狀態(tài)的產(chǎn)生醞釀了心智發(fā)展的可能”[5]，學(xué)生在解決這種不平衡的過程中，思維水平也就能夠獲得進(jìn)一步發(fā)展，從而為更好地學(xué)習(xí)新知提供了心智基礎(chǔ)?？茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)要“幫助學(xué)生學(xué)習(xí)建立科學(xué)模型，由此培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括能力和邏輯思維能力”，而學(xué)生建立模型的過程，正是把原有的認(rèn)知提高到一個(gè)新水平的思維過程。
模型，中文原意即規(guī)范。按照我國著名物理學(xué)家錢學(xué)森的觀點(diǎn)：“模型就是通過我們對問題的分析，利用我們考察來的機(jī)理，吸收一切主要因素，略去一切不主要因素所創(chuàng)造出來的一幅圖畫?！焙唵蔚卣f，模型是人們對認(rèn)識對象所作的一種簡化的概括性的描述，它是通過思維活動(dòng)而對特定知識所作出的一種本質(zhì)性規(guī)律性的反映。
對有些科學(xué)問題的探究既無法用真實(shí)模型，也無法找到替代模型，此時(shí)，科學(xué)家們想出了用人工模擬的方法來開展研究，如生物圈Ⅱ號、探究性狀分離比的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⑻骄可鷳B(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的小生態(tài)瓶等?！镀俊愤@節(jié)課充分展示了建模思想，充分利用了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)模型――小生態(tài)瓶，郎老師通過問題3“什么樣的生態(tài)瓶能使小魚生活時(shí)間最長”引發(fā)了學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個(gè)思考。實(shí)際上，整節(jié)課郎老師都在通過小生態(tài)瓶幫助學(xué)生疏通思路，都是在用小生態(tài)瓶模擬真實(shí)的生態(tài)系統(tǒng)。
在復(fù)習(xí)課中，教師的任務(wù)不應(yīng)是替學(xué)生找出各部分知識的現(xiàn)成結(jié)構(gòu)，而是需要引導(dǎo)學(xué)生對前面所學(xué)的知識、規(guī)律、方法進(jìn)行歸納整理，讓學(xué)生通過自己的理解和加工建構(gòu)可用的思維模型，因?yàn)椤皩W(xué)習(xí)是一個(gè)把新舊信息結(jié)合在一起，構(gòu)建出一個(gè)人自己獨(dú)特的知識基礎(chǔ)的過程”[6]。這也體現(xiàn)在了《瓶》這節(jié)課中：（1）以生態(tài)系統(tǒng)為核心，將生態(tài)因素、種群和生物群落等基本概念，生態(tài)系統(tǒng)的成分與結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)“分割”成三個(gè)知識塊，并有序布局；（2）連接三大知識塊相互聯(lián)系的知識線，自然形成一個(gè)生物與環(huán)境的知識網(wǎng)；（3）縱觀全局，再現(xiàn)整體，最后一個(gè)環(huán)節(jié)“再看生態(tài)瓶，引發(fā)新思考”的任務(wù)之一，就是通過三大知識塊概念之間的內(nèi)在聯(lián)系構(gòu)成生物與環(huán)境的知識網(wǎng)絡(luò)，形成思維導(dǎo)圖，建立了關(guān)于生物與環(huán)境關(guān)系的思維模型，使學(xué)生更好地理解了相關(guān)知識內(nèi)容所構(gòu)成的體系。
總之，《瓶》的教學(xué)設(shè)計(jì)理念是以學(xué)生熟悉且非常感興趣的生態(tài)瓶為切入口，以解決學(xué)生疑難問題為準(zhǔn)則，展開一系列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的問題討論，并在問題的討論和解決中理清生態(tài)系統(tǒng)基本概念、組成成分、結(jié)構(gòu)功能，感知物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的重要性，解釋生態(tài)平衡的現(xiàn)象和意義。在教學(xué)中，郎老師通過學(xué)生感興趣的問題引發(fā)思維，通過充分變式順利完成了建模，通過建模使學(xué)生的思維水平得到了有效的提升。這真正是“為思維而教”的令人難忘的一課。
參考文獻(xiàn)：
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[4] 羅伯特?加涅，阿妮塔?伍德沃克.教育心理學(xué)[M]. 南京：江蘇教育出版社，2005：337.
第7篇：碳循環(huán)的主要過程范文
水是生命之源，水是支撐地球社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展不可替代的資源。但是，由于全球變化、人類活動(dòng)的負(fù)面影響，地球上水的循環(huán)在發(fā)生變化，許多地區(qū)正在發(fā)生嚴(yán)重的水的問題與危機(jī)，如洪水、干旱和江河水體污染，而成為限制國家河區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性因子，水科學(xué)問題也成為國際地球科學(xué)發(fā)展中的一個(gè)重要方面。
2001年7月在世界知名海岸水利工程建設(shè)的荷蘭王國連續(xù)舉辦了兩個(gè)直接與水科學(xué)有關(guān)的大型國際科學(xué)大會。一個(gè)是7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹（Amsterdam）由國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）、國際人文計(jì)劃（IHDP）和世界氣候研究計(jì)劃（WCRP）聯(lián)合舉辦的“全球變化科學(xué)大會(GlobalChangeOpenScienceConference)”。國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）是國際著名的全球變化科學(xué)研究計(jì)劃，受到國際地球科學(xué)屆廣泛的關(guān)注和參與。在跨入2000后的IGBP首次重要國際學(xué)術(shù)活動(dòng)-“全球變化科學(xué)大會”云集來自國際的100多個(gè)國家的全球變化研究的專家學(xué)者、管理者約1600多人。大會主題是：一個(gè)變化的地球的挑戰(zhàn)（ChallengesofaChangingEarth）。中國派出以科學(xué)院為主體的約60多人的代表團(tuán)，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和討論，其中除了碳循環(huán)和土地覆被變化是大會主要議題外，水循環(huán)及水資源是大會重要內(nèi)容之一。
另一個(gè)是7月18-27日在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行的第6屆國際水文科學(xué)大會。(The6thScientificAssemblyoftheInternationalAssociationofHydrologicalScience)。這是一次專門針對國際水文科學(xué)進(jìn)展的回顧和研討大會，來自國際60多個(gè)國家的500名代表出席了大會。第6屆國際水文科學(xué)大會的主題是：一個(gè)干旱地球新的水文學(xué)（ANewHydrologyforaThirstyPlanet）。
受國家自然科學(xué)基金委員會地球科學(xué)部的部分資助，筆者應(yīng)邀參加這兩個(gè)大會，并擔(dān)任第6屆國際水文科學(xué)大會第二學(xué)術(shù)研討會的分會主席。本文是對這兩個(gè)國際會議中關(guān)于水科學(xué)研究進(jìn)展的綜述，希望介紹水科學(xué)方面一些新的進(jìn)展，提出我國對國際水科學(xué)的貢獻(xiàn)和存在的問題與挑戰(zhàn)。
二.全球變化與水文科學(xué)問題
全球環(huán)境變化（簡稱全球變化）是目前和未來人類和社會發(fā)展面臨的共同問題。全球變化既包涵全球氣候變化又包括了人類活動(dòng)造成環(huán)境變化的影響。了解自然變化和人類活動(dòng)的影響是國際地球科學(xué)發(fā)展最為關(guān)系的問題。
7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹舉辦的“全球變化科學(xué)大會”，內(nèi)容十分豐富。但都圍繞有兩大主專題，即：（1）一個(gè)不斷變化的地球的挑戰(zhàn)：對全球變化的科學(xué)理解。（2）展望未來：地球系統(tǒng)科學(xué)與全球可持續(xù)性。大會邀請若干專家學(xué)者做報(bào)告，在大會研討中設(shè)立一系列專題研討會和招貼展示論文。
大會專題報(bào)告內(nèi)容有：
·一個(gè)不斷變化的地球的挑戰(zhàn)：對全球變化的科學(xué)理解（BerrienMoore）
·土地變化的集中性與復(fù)雜性：虛構(gòu)與現(xiàn)實(shí)（B.L.Turner）
·氣候變化與海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)：可持續(xù)資源利用的內(nèi)涵（MichaelJ.Fogarty）
·21世紀(jì)中的糧食：全球氣候的差異性（MachendraShah）
·人類時(shí)期的大氣化學(xué)（PaulJ.Crutzen）
·火與薄霧：東南亞空氣質(zhì)量的社會與政治因素上的不均性（SimonS.C.）
·海洋和陸地碳動(dòng)力學(xué)（IanR.Noble）
·碳與科學(xué)政策的聯(lián)系：京都的挑戰(zhàn)（RobertT.Watson）
·對CO2挑戰(zhàn)的工業(yè)響應(yīng)（CharlesNicholson）
2．水與全球變化的關(guān)聯(lián)：世紀(jì)資源的挑戰(zhàn)？（LeenaSrivaatava）。
·我們會有足夠的高質(zhì)量的水嗎？（HartmutGrassl）
·水會滿足人們的需要嗎？（PeterD.Tyson）
·大壩對漁業(yè)的影響：三峽大壩實(shí)例研究。Chen-TungArthurChen教授，臺灣，國家SunYat-Sen大學(xué)，海洋地理和化學(xué)學(xué)院。
·澳大利亞大陸上的水，碳和氮：氣候和土地利用變化的影響（MichaelRaupach）
3．全球生物地球化學(xué)：星球新陳代謝系統(tǒng)的理解（PamelaMatson）
·海洋生物地球化學(xué)：變化的海洋（DavidM.Karl）
·陸地上碳的過去、現(xiàn)在和未來（RobertJ）
·大氣酸雨、臭氧損耗和氣候變化的案例分析（OranR.Young）
4．陸地—海洋的交互作用：區(qū)域與全球的聯(lián)系。（RogerHarris）
·生物地球化學(xué)的交互作用與反饋（TimJickells）
·沿海地區(qū)的全球變化：東南亞的實(shí)例研究（LianaTalaue-McManus）
5．氣候系統(tǒng)：預(yù)報(bào)、變化和可變性
·以前和以后的氣候變化：我們究竟去何處（ThomasF.Pedersen）
·氣候變化的1000年（RaymondS.Bradley）
·正在變化的寒區(qū)：高緯區(qū)全球變暖的影響（OlegAnisimov）
·耦合氣候系統(tǒng)：可變性和可預(yù)測性（AntonioJ.Busalacchi）
6．土地利用變化的熱點(diǎn)地區(qū)和地球系統(tǒng)：區(qū)域和全球的聯(lián)系
·陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎？北非：撒哈拉沙漠；
·東南亞1：理解變化的亞洲季風(fēng)系統(tǒng)：大規(guī)模植被和土地利用在水循環(huán)和氣候中的作用
·東南亞2：人類引導(dǎo)的陸地覆蓋的變化能對亞洲季風(fēng)有多大的改變？
·亞馬遜河流域和土地利用的變化：未來能平衡嗎？
·陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎？一種綜合。
7．模擬和觀測地球系統(tǒng)（DavidCarson）
·處理地球系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性（H.J.Schellnhuber）
·監(jiān)視地球系統(tǒng)的短期不穩(wěn)定性和長期的趨勢：一個(gè)空間的挑戰(zhàn)（JoseAchache）
·虛擬現(xiàn)實(shí)的過去、現(xiàn)在和未來（JohnMitchell）
8．地球系統(tǒng)需要生物多樣性嗎？（AnneLarigauderie）
·為什么地球系統(tǒng)科學(xué)需要海洋生物多樣性？（KatherineRichardson）
·生物多樣性是如何影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的過程與功能（SandraDiaz）
9．科技能夠補(bǔ)償星球嗎？（MikeBrklacich）
·自然的回歸：為什么和怎樣進(jìn)行（JesseH.Ausubel）
·工業(yè)變革：生產(chǎn)與消費(fèi)中的探測系統(tǒng)變化（PierVellinga）
10．面向全球可持續(xù)性（HansOpschoor）
·區(qū)域和全球可持續(xù)性的挑戰(zhàn)和障礙（JuliaCarabias）
·轉(zhuǎn)向可持續(xù)性的研究系統(tǒng)（WilliamC.Clark）
·可持續(xù)性科學(xué)起源討論：什么是可持續(xù)性科學(xué)？為什么要可持續(xù)性科學(xué)？（JaneLubcheno）
·可持續(xù)科學(xué)和氣候變化（BertBolin）
·重新概念化自然-社會的交互作用：將環(huán)境和發(fā)展結(jié)合起來理解（RobertW.Kates）
·雅基盆地資源的可利用性、脆弱性和持續(xù)性：環(huán)境與社會交互作用中不可持續(xù)的發(fā)展趨勢（P.A.Matson）
·人與環(huán)境相互作用的脆弱性：尤卡坦南部事例（B.L.Turner）
·各學(xué)科間的可持續(xù)性科學(xué)（RobertW.Corell）
大會專題討論內(nèi)容十分豐富，有：A1-全球碳循環(huán)；A2-大城市與全球變化；A3-南厄爾尼諾的擺動(dòng)同過去、未來氣候變化的聯(lián)系；A4-地球系統(tǒng)的演化；A5-生物多樣性的全球變化；A6-全球變化與火；A7-海岸區(qū)人類活動(dòng)；B1-食品生產(chǎn)和環(huán)境間的平衡；B2-理解土地利用的變化，以致重建、描述或預(yù)測土壤覆蓋度；B3-冰雪層和全球變化：制度和指標(biāo)；B4-地球系統(tǒng)分析；B5-陸地生物圈與全球變化；B6-社會轉(zhuǎn)化過程；B7-海洋與氣候變化；C1-水資源對環(huán)境變化的脆弱性：一種系統(tǒng)方法；C2-把人放入地球系統(tǒng)中：受害者或是破壞者，擾亂者或是解決者?C3-大氣和全球變化;C4-全球變化非線性變化和驚訝;C5-生態(tài)系統(tǒng)管理可持續(xù)發(fā)展的展望;C6-科學(xué)和政策過程：IPCC;C7-全球變化與山地區(qū)。
大會報(bào)告集中在水科學(xué)問題的主題有：全球變化中的水問題-21世紀(jì)資源的挑戰(zhàn)，尤其值得提到的是7月12日下午，大會專門針對水循環(huán)水資源問題，舉行了“環(huán)境變化的水資源脆弱性系統(tǒng)分析”學(xué)術(shù)研討會。WCRP/GEWEX北美主席、美國地理學(xué)會水文專業(yè)委員會主席、亞利桑那大學(xué)水文水資源系的SorooshSorooshian教授介紹“WCRP/GEWEX和SAHRA計(jì)劃中水問題的研究：半干旱區(qū)流域水文循環(huán)與可持續(xù)性”。德國的CharlesVorosmarty教授報(bào)告了“地球系統(tǒng)科學(xué)對全球水評估的貢獻(xiàn)”。WolframMauser教授研討歐洲GLOWA項(xiàng)目的核心“完整的流域管理”經(jīng)驗(yàn)。JosephAlcamo教授指出全球“水危機(jī)區(qū)與脆弱性”。JimWallace教授強(qiáng)調(diào)“防洪安全與水資源問題”。ClaudiaPahl-Wostl教授研討“面向社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性：水管理部門職能的轉(zhuǎn)變過程挑戰(zhàn)”。
三.水文科學(xué)與水資源安全
7月18-27日第6屆國際水文科學(xué)大會在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行。大會對過去水文水資源研究進(jìn)行總結(jié)，對未來水文科學(xué)的發(fā)展進(jìn)行展望。會議由4個(gè)專題學(xué)術(shù)大會（Symposium，簡寫為S）和6個(gè)學(xué)術(shù)研討會(Workshop，簡寫為W)組成。會議主要集中在水文科學(xué)基礎(chǔ)研究和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源研究兩個(gè)方面：
1.水文學(xué)基礎(chǔ)研究
S4.土壤-植被-大氣轉(zhuǎn)化方式和大尺度水文模擬
WS4.高山地區(qū)水文過程與冰圈作用
WS2.水文長期變化與氣候影響
S3.人類活動(dòng)對地下水動(dòng)態(tài)的影響
WS6.海岸濕地水文的演化
2.社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源研究
S1.社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水危機(jī)
S2.區(qū)域水資源管理
WS1.全球變化與洪水預(yù)報(bào)
WS3.信息技術(shù)在可持續(xù)水管理的作用
WS5.GIS&RS在土壤侵蝕和水質(zhì)變化的應(yīng)用
特別需要指出，由于全球變化、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水資源問題愈來愈突出，給水文科學(xué)研究提出新的課題，即變化環(huán)境下的水資源形成與演化規(guī)律問題。IAHS會議的S1-S2，主要研討這些國際國家和區(qū)域尺度急迫的問題。關(guān)于S1和S2的研討內(nèi)容題目摘錄如下：
S1：水脅迫下的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展（E.Servat）
水源豐富，資金缺乏，水工業(yè)能否繼續(xù)生存尚未可知。
·健康部門希望從水文學(xué)家那兒得到什么?
·河流生態(tài)系統(tǒng)的研究和管理中對水文數(shù)據(jù)的需求。
·多學(xué)科綜合研究—對水危機(jī)的響應(yīng)。
·食物保障中的水資源及管理。
·洪水控制與城市排水系統(tǒng)管理。
·全球水協(xié)作計(jì)劃
S2區(qū)域水資源管理
S2-1過去水管理的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)（A.SchumannM.C.Acreman，M.Marino）：
·可持續(xù)發(fā)展的度量及其在實(shí)際水管理計(jì)劃中的實(shí)現(xiàn)。
·可持續(xù)水庫發(fā)展—津巴布韋實(shí)例研究。
·Yamuna河流域的可持續(xù)區(qū)域水管理：Delhi區(qū)域的實(shí)例研究。
·Limpopo河：逐步走向可持續(xù)發(fā)展和一體化的水資源管理。
·中國新疆博斯騰湖流域的水資源可持續(xù)性發(fā)展管理經(jīng)驗(yàn)的啟示。
·印度干旱地區(qū)過去管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
·水壩功能新探——一個(gè)不應(yīng)忽略的問題。
·Dehli區(qū)域水資源管理的一體化進(jìn)程：問題與展望。
·北尼日利亞半干旱區(qū)域的Hadejia河上建壩的影響：對未來管理的建議。
·可持續(xù)發(fā)展的特征及供水管理模型。
·澳大利亞富營養(yǎng)化進(jìn)程的現(xiàn)階段研究。
·城市水計(jì)劃書——印度班加羅爾的實(shí)例研究。
·水資源系統(tǒng)中相對可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)的框架。
S2-2可持續(xù)發(fā)展與水資源管理（夏軍，D.Rosbjerg，G.Schultz)
·為保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)的整合水質(zhì)與水量的數(shù)學(xué)生態(tài)模型的發(fā)展。
·歐洲地下水可持續(xù)發(fā)展管理的指導(dǎo)方針。
·清除河岸異生植被是否為一種有效的水資源管理策略。
·地表水和地下水的聯(lián)合管理。
·河流管理可視化中的變換系統(tǒng)邊界。
·改善環(huán)境中被忽視的因子——監(jiān)控。
·加入風(fēng)險(xiǎn)基金平衡流域經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境壓力之間的沖突。
·使用風(fēng)險(xiǎn)分析提高水資源系統(tǒng)模型的效率和精度。
·整合水資源管理中的角色分配。
·Volta流域的水資源競爭。
·復(fù)雜水環(huán)境管理中的空間適應(yīng)方法。
S2-3水資源管理的方法（R.Davis，S.Walker）
·流域水平上的水資源管理整合模型。
·提高以決策支持系統(tǒng)為基礎(chǔ)的模型的精度——水管理中的一種好的建模實(shí)踐。
·持續(xù)性水系統(tǒng)的水力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。
·人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的河流洪水預(yù)報(bào)。
·氣候變化影響評估中的不確定因子的概率特征。
·研究城市化對區(qū)域水資源影響的一種流域水文模型。
·水、氮循環(huán)的一種大尺度評估模型——在Elbe河流域的基礎(chǔ)研究。
·基于地形學(xué)和土壤水文學(xué)的濕地重建計(jì)劃方法的發(fā)展。
·英格蘭西南部Dartmour地區(qū)放牧對水文的影響。
四.21世紀(jì)水文科學(xué)的發(fā)展機(jī)遇與展望
傳統(tǒng)的水文學(xué)研究只考慮水量的自然變化，現(xiàn)代水文循環(huán)需要考慮地球生物圈、全球變化以及人類活動(dòng)等方面的影響。國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）代表國際地球?qū)W科發(fā)展前沿，水文循環(huán)的生物圈方面(BiosphereAspectsofHydrologicalCycle，簡稱BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陸面生態(tài)-水文過程與空間格局的變化規(guī)律和受人類活動(dòng)影響的關(guān)鍵問題，以科學(xué)地解釋：植被是如何與水文循環(huán)的物理過程相互作用的？改變陸面生態(tài)過程的直接原因是什么？是大尺度人類活動(dòng)改變了陸面覆蓋？還是大氣中二氧化碳濃度增加的緣故？這些影響變化的水文后果如何？通過這些研究，為認(rèn)識自然變化和人類活動(dòng)影響下的土地利用/土地覆被變化與陸地表層生命物質(zhì)過程，評估人類對生物圈的影響，保護(hù)環(huán)境和資源可持續(xù)利用提供科學(xué)的基礎(chǔ)依據(jù)。
通過7月在荷蘭舉行的IGBP和IAHS國際學(xué)術(shù)大會可以清楚看出，變化環(huán)境（即全球變化與人類活動(dòng)影響）下的水文循環(huán)研究成為21世紀(jì)水科學(xué)研究的熱點(diǎn)。根據(jù)二十一世紀(jì)IGBP發(fā)展方向，國際上的BAHC研究重點(diǎn)也相應(yīng)地進(jìn)行了調(diào)整，主要有以下8個(gè)方面：
·小尺度水、熱、碳通量研究；
·地下過程作用的評價(jià)；
·陸地-大氣相互作用的參數(shù)化；
·區(qū)域尺度土地利用與氣候的相互作用；
·全球尺度植被與氣候的相互作用；
·氣候變化和人類活動(dòng)對流域系統(tǒng)穩(wěn)定與傳輸?shù)挠绊懀?/p>
·山區(qū)水文學(xué)與生態(tài)學(xué)；
·開發(fā)全球數(shù)據(jù)集；
此外，還有兩個(gè)交叉研究問題：
·設(shè)計(jì)、優(yōu)選和實(shí)施綜合的陸地系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；
·情景發(fā)展與風(fēng)險(xiǎn)/脆弱性分析。
變化環(huán)境下的水文循環(huán)及其時(shí)空演化規(guī)律研究，是國際國內(nèi)地學(xué)領(lǐng)域積極鼓勵(lì)的創(chuàng)新研究課題。結(jié)合土地利用/土地覆被變化與陸地碳循環(huán)過程的水循環(huán)研究，是一個(gè)新的交叉方向。研究的熱點(diǎn)問題有：
問題1：全球變化與水文循環(huán)問題
它需要研究回答：全球變化對區(qū)域水循環(huán)規(guī)律？過去對氣圈-水圈-生物圈的相互聯(lián)系/作用是如何認(rèn)識？現(xiàn)在又是如何認(rèn)識水資源的演變？其規(guī)律是什么？
值得指出的是，過去在氣候系統(tǒng)與陸地水文循環(huán)之間存在一個(gè)誤區(qū)，即長期以來,水文學(xué)者把氣候看作是靜態(tài):一個(gè)地區(qū)的氣候是指某種統(tǒng)計(jì)的平衡,WMO規(guī)定系列30年的平均作為準(zhǔn)平均,用極差/標(biāo)準(zhǔn)差描述氣候變異。對陸地水文過程研究方面，認(rèn)為長序列水文均值是穩(wěn)定不變的，年徑流出現(xiàn)的豐、枯現(xiàn)象，被看作圍繞均值的周期變化。水利（水資源）工程設(shè)計(jì)：要求的水文計(jì)算都是以幾十年-幾百年時(shí)間尺度的水文過程穩(wěn)定不變?yōu)榍疤?。未來被看作是過去的重復(fù)或外延。例如，水資源的保證率有W75%，W50%等；設(shè)計(jì)洪水有千年設(shè)計(jì)和萬年校核等。另一方面，在氣候/天氣過程研究中，長期以來氣候?qū)W者把陸地水文看作是靜態(tài)，氣候/天氣過程研究僅僅到降水為止，較少研究流域水文循環(huán)動(dòng)力機(jī)制與反饋?zhàn)饔?。例如，天氣模式研究中僅設(shè)置若干參數(shù)代替水文過程變化和空間分布，認(rèn)為陸面水文-生態(tài)的作用也是穩(wěn)定不變的。例如，許多GCMs對水文循環(huán)作用過程考慮相當(dāng)粗糙,平面無徑流聯(lián)系與循環(huán)過程。但是，現(xiàn)在人們業(yè)已認(rèn)識：一個(gè)地區(qū)的氣候/水文循環(huán)過程并不處在統(tǒng)計(jì)的平衡狀態(tài)，而是以不同尺度變化（年際、十年際、百年際-千/萬年際變化）。決定氣候變化因子不僅僅是大氣內(nèi)部的過程，還有大氣上邊界（太陽行星系統(tǒng)）和下邊界（陸地水文-生態(tài)、海洋系統(tǒng)）的各種物理化學(xué)過程。20世紀(jì)科學(xué)研究與進(jìn)展顯示：陸面生態(tài)系統(tǒng)對大尺度水文循環(huán)有十分重要的反饋?zhàn)饔?。因此，全球變化對水文水資源的影響是21世紀(jì)水文科學(xué)研究的前沿問題之一。因此，特別需要大力加強(qiáng)水文學(xué)家與大氣物理學(xué)家的聯(lián)系與合作，積極開展“全球-陸地-區(qū)域-流域尺度水文循環(huán)”科學(xué)基礎(chǔ)的研究。
問題2人類活動(dòng)對水循環(huán)水資源的影響
人類活動(dòng)對水循環(huán)及水資源有那些主要影響？人類活動(dòng)如何對水的變化規(guī)律產(chǎn)生影響？有什么地區(qū)、區(qū)域特征規(guī)律？如何量化人類活動(dòng)對水循環(huán)水資源的變化及影響？這是近代水科學(xué)面臨的主要科學(xué)問題。在IGBP科學(xué)大會上，特別強(qiáng)調(diào)土地利用/覆被變化與水循環(huán)、碳循環(huán)的關(guān)系。需要研究從“點(diǎn)”-“典型流域“的水循環(huán)機(jī)理、水文循環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用、地表水與地下水交換的相互作用，“大氣-土壤-植被”界面過程中的物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化規(guī)律；開拓流域水文循環(huán)過程中的非線性機(jī)制研究；創(chuàng)新“分布式流域水文循環(huán)模型”，量化區(qū)域水文循環(huán)演化與土地利用/土地覆被影響關(guān)系，為認(rèn)識陸地表層生命物質(zhì)過程的提供重要的基礎(chǔ)科學(xué)支撐。
結(jié)合中國的實(shí)際背景，人類活動(dòng)影響是驚人的。例如，在中國南方的長江流域，建國后洞庭湖圍墾1700余平方公里；鄱陽湖圍墾1400余平方公里；荊北所有通江湖泊被堵閉，減少調(diào)蓄長江洪水面積約5700余平方公里。建國后，長江中下游地區(qū)約有1/3以上湖泊面積被墾殖；損失湖泊面積13000余平方公里，相當(dāng)于五大淡水湖泊面積總和的1.3倍；損失湖泊容積500億立方米左右，相當(dāng)于三峽水庫調(diào)蓄庫容的5.8倍，淮河年徑流1.1倍。建國后，中游長江干流河道內(nèi)的江洲河灘幾乎全部被圍墾。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，圍墾面積約1213平方公里；城陵磯至螺山江段河床變遷劇烈，泥沙淤積問題嚴(yán)重。98洪水后，國家提出治理長江32字方針：“封山育林、退耕還林、移民建鎮(zhèn)、以工代賑、退田還湖、平垸行洪、加固干堤、疏浚河道”。但是，如何退田還湖？如何平垸行洪？認(rèn)識人類活動(dòng)（湖區(qū)開發(fā)、三峽工程）對水循環(huán)關(guān)系影響水科學(xué)基礎(chǔ)問題，都是十分重要又十分現(xiàn)實(shí)的問題。
在中國北方，人類活動(dòng)劇烈。例如，在華北地區(qū)，水文循環(huán)機(jī)理比較復(fù)雜，它不僅與陸地表層系統(tǒng)中各種自然地理要素時(shí)空分布密切相關(guān)，而且與農(nóng)業(yè)開發(fā)、都市化等土地利用/土地覆被直接相聯(lián)。由于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類活動(dòng)改變了水循環(huán)自然變化的空間格局和過程，加劇了水資源形成與變化的復(fù)雜性。過去有關(guān)部門在華北水資源方面做了相當(dāng)?shù)墓ぷ?。但是，在華北地區(qū)究竟缺多少水等基礎(chǔ)方面仍分歧較大。有人認(rèn)為在華北通過自身的節(jié)水和提高用水效率可以解決水資源的需求問題；有人認(rèn)為即使南水北調(diào)也不能從根本上解決北方缺水問題。爭論問題的科學(xué)問題焦點(diǎn)是：在自然變化和人類活動(dòng)的綜合影響下華北地區(qū)水循環(huán)演化規(guī)律是什么？如何科學(xué)測算華北地區(qū)可供水資源量？華北地區(qū)節(jié)水的潛力究竟有多大？如何保障華北地區(qū)的水資源安全？爭論的原因是：自然變化和人類活動(dòng)加劇情況下的華北地區(qū)水循環(huán)演變格局與過程機(jī)理，有待重新認(rèn)識；受人類活動(dòng)影響等變化環(huán)境下的華北地區(qū)水資源可利用量的測算科學(xué)依據(jù)不很充分；水資源安全與生態(tài)需水、節(jié)水潛力、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的量化關(guān)系需要研究。因此，開展自然變化和人類活動(dòng)影響下的水循環(huán)及水資源安全研究，具有十分重要的科學(xué)意義和研究價(jià)值。
總之，21世紀(jì)水科學(xué)的挑戰(zhàn)問題是：迫切需要回答的科學(xué)問題是陸地水循環(huán)演化格局、過程與機(jī)理，即：
·如何對水、碳和能量在土壤~植被~大氣界面交換中的變化進(jìn)行認(rèn)識？
·變化環(huán)境下的水文循環(huán)時(shí)空演化有哪些特征規(guī)律？如何識別和量化？
·水循環(huán)物理過程在不同尺度（宏觀/中觀/微觀）是如何聯(lián)系、影響與作用的？
·如何評價(jià)那些由于土地利用及土地覆被變化而導(dǎo)致的陸面性質(zhì)的改變，這些變化又影響陸地水循環(huán)過程變化和空間格局的變化？
回答上述問題，迫切需要建立認(rèn)識陸地水循環(huán)演化格局的空間信息支撐系統(tǒng)、陸地水循環(huán)過程變化的實(shí)驗(yàn)研究支撐系統(tǒng)和可定量描述自然變化/人類活動(dòng)影響的分布式水循環(huán)模型等。這需要在充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，開展國家水平/國際間的水文科學(xué)實(shí)驗(yàn)、變化環(huán)境下的水文水資源理論創(chuàng)新研究。這是21世紀(jì)水科學(xué)發(fā)展面臨的新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)！
致謝：本文系國家自然科學(xué)基金委資助項(xiàng)目（49971017）和科學(xué)院2000年“百人計(jì)劃”中有關(guān)的國際前沿研究與展望研究內(nèi)容，得到國家自然科學(xué)基金委員會和科學(xué)院地理科學(xué)與資源所的資助，對此表示衷心的感謝！
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第8篇：碳循環(huán)的主要過程范文
關(guān)鍵詞：氣候變化；碳收支；遙感；碳收支模型
中圖分類號： S153；S127 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（b）-0000-00
1. 引言
隨著全球氣候變暖的日益嚴(yán)重，人類面臨到了迄今為止最重大的生態(tài)環(huán)境問題。隨著全球氣候變暖的日益嚴(yán)重，人類面臨到了迄今為止最重大的生態(tài)環(huán)境問題。氣候變化所帶來的不良影響已經(jīng)涉及到區(qū)域經(jīng)濟(jì)秩序、政治格局前景、人類生存環(huán)境以及能源發(fā)展方向等領(lǐng)域。區(qū)域碳收支能力是承載于碳排放和碳匯之上，運(yùn)用于評價(jià)剖析和趨勢預(yù)測的科研方向。相關(guān)研究表明通過遙感技術(shù)經(jīng)濟(jì)、高效地提取土地利用和地物覆被信息，成為現(xiàn)階段研究全球氣候變化的有力手段之一。[1]因此加強(qiáng)區(qū)域碳收支評估的精確性和針對性、研究區(qū)域碳收支能力估算的有效途徑，對區(qū)域碳環(huán)境的平衡和氣候變化的預(yù)測具有承上啟下的效果。
2.主要原理和方法
2.1土地分類原理
隨著《聯(lián)合國氣候變化框架公約》及《京都議定書》的生效實(shí)施，人們史無前例的認(rèn)識到了全球氣候變化對我們造成的危害將極為嚴(yán)重，這其中涉及碳循環(huán)的土地利用覆
被變化就是重要因素之一。世界各國隨之高度重視針對氣候變化的土地覆被分類的研究，其中包括：歐洲環(huán)境署（EAA）為便于歐盟各國間進(jìn)行統(tǒng)一的環(huán)境監(jiān)測，提出了CORINE土地覆被分類系統(tǒng)；美國方面通過遙感技術(shù)衍生出針對森林特色植被和稀疏草地的分類體系，將其命名為Anderson分類系統(tǒng)；中國中科院提出了主要面向植被覆蓋的土地利用分類系統(tǒng)，便于我國大尺度的生態(tài)環(huán)境評價(jià)研究。同時(shí)政府間氣候變化專門委員會（IPCC）利用土地利用、土地利用變化和林業(yè)活動(dòng)，估算碳儲量變化和溫室氣體排放。
在諸多分類系統(tǒng)的輔助下，張磊[2]等專家提出了基于碳收支的中國土地覆被分類系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合我國地物排列、監(jiān)測水平、季節(jié)變化等19個(gè)特征指標(biāo)，設(shè)計(jì)出6大類、38個(gè)小類面向碳收支的土地覆被類型，推動(dòng)了我國區(qū)域碳收支能力專題研究的發(fā)展。
2.2遙感技術(shù)
2.2.1遙感應(yīng)用于碳收支研究
遙感技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了波段分辨率、空間分辨率、時(shí)間分辨率的不斷提高的過程[3-4]?，F(xiàn)階段引用遙感技術(shù)進(jìn)行區(qū)域碳收支能力的研究，已經(jīng)徹底改變了傳統(tǒng)的基于碳源匯實(shí)地觀測的方法，使得區(qū)域碳收支能力的研究面積更具整體化，突破了以往獲取和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的瓶頸。例如：方精云[5]等利用遙感技術(shù)結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)研究1981-2000年中國陸地植被的碳匯情況，預(yù)測了我國森林固碳能力將會顯著增加的趨勢，同時(shí)總結(jié)了其反演模型的不確定性；Soegaar.H[6]等利用遙感技術(shù)提高了基于景觀層面碳通量的估算水平。
2.2.2針對碳收支專題的遙感分類方法
反觀現(xiàn)階段高分辨率遙感影像大量出現(xiàn)并廣泛應(yīng)用的大背景下，傳統(tǒng)基于像元的分類方發(fā)法不斷面臨挑戰(zhàn)，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)階段的需求，王東生[7]等就曾在基于RS和GIS的不同土地利用方式的碳收支研究中提出，傳統(tǒng)的分類方法無法對主要土地利用類型開展進(jìn)一步的細(xì)分，導(dǎo)致估算出的碳收支結(jié)果對實(shí)踐的指導(dǎo)意義不大?；诖嗣嫦?qū)ο筮b感影像分類技術(shù)脫穎而出、推陳出新，面向?qū)ο蠓诸惣夹g(shù)可以完美地利用影像對象的空間、形狀、紋理、上下文等特征信息進(jìn)行更加深入細(xì)致的分類，使得區(qū)域碳收支能力的研究更加切合實(shí)際。例如郭亞鴿[8]等利用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽ι种脖贿M(jìn)行二級信息提取，并通過精度對比體現(xiàn)出面向?qū)ο蠓诸惙椒ㄏ啾葌鹘y(tǒng)分類的精確度具有很大的提高。
2.3碳收支模型
目前國內(nèi)外在區(qū)域碳收支能力的研究上早已將經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞嵘教佳h(huán)參數(shù)模型方向，大量的RS模型、GIS模型應(yīng)用于碳收支能力研究的成功案例逐漸涌現(xiàn)，已經(jīng)成為現(xiàn)階段生態(tài)碳循環(huán)相關(guān)研究的必經(jīng)之路。徐國泉[9]采用Divisia分解法建立了碳排放的因素分解模型，分析了10年間影響中國人均碳排放的主要因素，拉動(dòng)了節(jié)能減排政策的實(shí)施。朱文泉[10]等人在GIS技術(shù)的支持下，利用MODIS數(shù)據(jù)構(gòu)建了一個(gè)區(qū)域NPP估算模型，提高了估算森林NPP的可操作性和真實(shí)性。國外方面，Rik Leemans[11]結(jié)合環(huán)境資源結(jié)構(gòu)模型預(yù)測分析了生物能源對全球氣候變化和區(qū)域碳循環(huán)的影響，總結(jié)了綠色能源使用和節(jié)約的相關(guān)措施。因此為增加區(qū)域碳收支能力研究的精確性和預(yù)見性，基于前人的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)歸納其碳收支相關(guān)模型的優(yōu)劣，建立更為適宜研究區(qū)域土地利用現(xiàn)狀的碳收支模型顯得尤為重要。
3. 關(guān)于影響因素的研究
除了研究區(qū)域碳收支的原理與方法之外，形成區(qū)域內(nèi)碳能力差異的影響因素也是現(xiàn)階段關(guān)于碳收支能力的研究重點(diǎn)。大部分專家學(xué)者認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、地形地勢分異是三大影響碳收支能力的主導(dǎo)因素。
3.1經(jīng)濟(jì)發(fā)展
工業(yè)革命帶動(dòng)了世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的趨勢，同時(shí)也帶來了諸多如全球氣候變化、生態(tài)環(huán)境污染等人為災(zāi)害。因此，為了更為科學(xué)的探究經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳收支之間的關(guān)系，環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC曲線）應(yīng)運(yùn)而生，并且隨之而來的相關(guān)研究大量開展。DeBruyn S M[12]等人認(rèn)為在中、遠(yuǎn)期之后環(huán)境壓力與經(jīng)濟(jì)關(guān)系應(yīng)該是N形曲線，而非傳統(tǒng)觀念上的倒U形曲線。相似的結(jié)論在胡初枝[13]等結(jié)合分解分析法研究EKC模型后也有展現(xiàn)，并分析出中國自1990至2005年碳排放量總體呈現(xiàn)出N型曲線。近期國內(nèi)大量研究表明在省、市級層面上，區(qū)域碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在著一種脫鉤關(guān)系，并且有待進(jìn)一步探討。
3.2產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與區(qū)域碳收支能力的研究大都一致認(rèn)為，區(qū)域碳排放與第二第三產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)，而碳匯能力與第一產(chǎn)業(yè)緊密聯(lián)系。李雷鳴[14]等曾在分析山東省碳排放問題時(shí)發(fā)現(xiàn)人口因素及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素對區(qū)域總碳排放量起到?jīng)Q定性的作用。而李建[15]更為細(xì)致深入的探討了三個(gè)產(chǎn)業(yè)與我國各省碳收支能力的具體關(guān)系，其研究表明區(qū)域碳排放的強(qiáng)度跟該區(qū)域第二產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)最深，第一產(chǎn)業(yè)對區(qū)域碳排放的作用最小。同時(shí)潘磊等提出了以調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)低碳化、產(chǎn)業(yè)內(nèi)部減排等手段，解決遼寧省碳收支能力與生態(tài)環(huán)境和諧等問題，并給出了低碳產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)化的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對策，得到了很好的效果。
3.3地形地勢分異
在區(qū)域碳收支能力的研究上，雖然尺度不大，但大部分區(qū)域內(nèi)仍涉及到明顯的地形地勢分異問題，從而會造成溫度、水分、植被覆蓋等因素的變化。例如黃從德[16]等人結(jié)合四川森林碳儲量等信息分析出海拔越高，總結(jié)出碳收支能力的影響越小，碳密度越大等特點(diǎn)，對日后區(qū)域碳收支能力的研究具有推動(dòng)作用；劉玉[17]針對獨(dú)特花崗巖地形區(qū)進(jìn)行區(qū)域碳匯能力研究，發(fā)現(xiàn)裂隙帶厚度與風(fēng)化程度干涉了區(qū)域土地利用和植被覆蓋度等情況，從而影響了花崗巖地區(qū)的碳匯強(qiáng)度。相信隨著RS和GIS技術(shù)的快速發(fā)展，更多關(guān)于特殊地形地勢的區(qū)域碳收支能力相關(guān)研究將逐步解決。
4. 總結(jié)展望
近年來，國內(nèi)外在區(qū)域碳收支能力的研究上具有長足的進(jìn)展，尤其是通過RS技術(shù)和GIS技術(shù)解決碳收支問題方面。面向?qū)ο蠓诸惣夹g(shù)的迅猛發(fā)展和空間分析技術(shù)的廣泛應(yīng)用，完全可以解決傳統(tǒng)的實(shí)地觀測不便、手工統(tǒng)計(jì)資料量大等問題，為日后拓寬區(qū)域碳收支能力的研究提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
該研究取得進(jìn)展的同時(shí)也存在某些不足，主要表現(xiàn)在以下幾方面：
（1） 由于測算模型的不同、標(biāo)準(zhǔn)碳轉(zhuǎn)換系數(shù)不統(tǒng)一、能源消耗統(tǒng)計(jì)來源相異等問題，使得同一區(qū)域的碳收支能力估算結(jié)果具有或多或少的差異，影響了區(qū)域碳收支能力研究的實(shí)用性前景，容易誤導(dǎo)區(qū)域碳收支預(yù)測分析的結(jié)果。
（2） 在區(qū)域碳收支能力的影響因素方面，大量研究主要針對經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人為干擾等相關(guān)因素，而忽略了較為重要的政策性因素。相信國家政策性因素對于現(xiàn)階段區(qū)域碳收支能力的研究影響也很關(guān)鍵。
（3） 大量研究提出了不少針對統(tǒng)一劃定區(qū)域碳收支放標(biāo)準(zhǔn)的制度性建議，可是，當(dāng)今中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展并不均衡，西部地區(qū)與東部沿海一帶的經(jīng)濟(jì)水平差距較大，統(tǒng)一劃定區(qū)域碳收支標(biāo)準(zhǔn)不利于我國部分西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為此應(yīng)該因地制宜的給予一些補(bǔ)償性措施以平衡區(qū)域碳收支差異。
基于此，高度重視節(jié)能減排工作對于區(qū)域碳收支問題仍舊尤為重要。我國正處于工業(yè)加速擴(kuò)張、經(jīng)濟(jì)逐步提升、社會文明高速發(fā)展時(shí)期，隨著社會發(fā)展、人口增加、城市轉(zhuǎn)換以及人民物資豐足，我國已成為受人矚目的碳排放大國。為此中國有責(zé)任進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的科學(xué)研究，提高碳源利用效率，降低碳排放強(qiáng)度，完善節(jié)能減排工作，處理好區(qū)域碳收支的問題。
參考文獻(xiàn)：
【1】趙榮欽， 黃賢金. 基于能源消費(fèi)的江蘇省土地利用碳排放與碳足跡 [J][J]. 地理研究， 2010， 29（9）： 1639-1649.
第9篇：碳循環(huán)的主要過程范文
論文關(guān)鍵詞 循環(huán)經(jīng)濟(jì) 法制建設(shè) 經(jīng)濟(jì)增長模式
循環(huán)經(jīng)濟(jì)是符合可持續(xù)發(fā)展理念的一種經(jīng)濟(jì)增長的模式。循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展法制建設(shè)，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要保障。如果說國家在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的過程中，沒有相關(guān)的法律法規(guī)予以規(guī)范和制約，那么循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展就猶如水中月、鏡中花。強(qiáng)化循環(huán)經(jīng)濟(jì)法制建設(shè)，涉及每一個(gè)公民的衣食住行，是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的必要途徑，關(guān)系到我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程，是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的必然選擇。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國建設(shè)法治國家的步伐加快，依法治國理念日益深入人心，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)、追求當(dāng)前利益與長遠(yuǎn)利益的矛盾日益突出，這給我國環(huán)境保護(hù)方面的法制建設(shè)提出了新的要求。本文擬從我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展法制建設(shè)的現(xiàn)狀入手，分析原因，并提出相關(guān)對策。
一、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的涵義
1970年，A.克尼斯等人基于生態(tài)系統(tǒng)的危機(jī)，即物質(zhì)代謝結(jié)構(gòu)的崩潰而撰文提出了“物質(zhì)循環(huán)分析論”，認(rèn)為人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)包括資源、能源的投入生產(chǎn)加工分配流通最終消費(fèi)排放廢棄物的全過程，這是首次在經(jīng)濟(jì)學(xué)理論中提出經(jīng)濟(jì)循環(huán)與物質(zhì)循環(huán)相適應(yīng)的思想。
以物質(zhì)循環(huán)分析論為基礎(chǔ)，物質(zhì)循環(huán)全過程管理理念逐漸形成，即對物質(zhì)從生產(chǎn)直至廢棄各個(gè)階段實(shí)施全過程管理的過程，除了回收、再生循環(huán)和再商品化外，還必須促進(jìn)和管理全社會的物質(zhì)循環(huán)，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵和外延。
二、我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)法制建設(shè)現(xiàn)狀及問題
在改革開放初期，我國開始建設(shè)中國特色的環(huán)境保護(hù)法律體系。到目前為止，我國已出臺十余部環(huán)境保護(hù)法律，包括《環(huán)境保護(hù)法》、《礦產(chǎn)資源法》、《節(jié)約資源法》、《水法》、《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》、《水土保持法》等。在《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》中首次提到“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”，這在我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷程中是一次嘗試?！豆腆w廢物污染環(huán)境防治法》中規(guī)定了國家對固體廢棄物污染的防治的內(nèi)容，該法中的這項(xiàng)規(guī)定充分體現(xiàn)了實(shí)施減量化的基本理念，為固體廢物的處理提出了法律依據(jù)。而《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》為循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造了基本的法律構(gòu)架，但是我國并沒有相關(guān)的行政法規(guī)對循環(huán)經(jīng)濟(jì)做出規(guī)定，只以有《報(bào)廢汽車回收管理辦法》、《水污染防治法實(shí)施細(xì)則》、《退耕還林》細(xì)則中有所規(guī)定。
下面從我國法律體系方面具體分析存在的問題：
第一，我國法律規(guī)定不夠完善，有許多領(lǐng)域法律沒有涉及，而在一些領(lǐng)域又存在規(guī)定上的重疊，給執(zhí)法者帶來許多麻煩，同時(shí)也不利于普及法律知識，例如我國環(huán)境保護(hù)法并沒有對循環(huán)經(jīng)濟(jì)做出明確的規(guī)定，一些污染物存在跨行業(yè)的特性，對于這些特殊的物質(zhì)，沒有法律明確規(guī)定。
第二，立法過度集中在工業(yè)領(lǐng)域而忽視農(nóng)業(yè)方面的立法，第三產(chǎn)業(yè)更是少之又少，同時(shí)工業(yè)立法因缺少相應(yīng)配套措施也變得舉步維艱，可反映出在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整并沒有在立法上給一、三產(chǎn)業(yè)相應(yīng)的重視。
第三，環(huán)境立法存在的效力較低的固有問題，常常流于表面形式，沒有相應(yīng)的配套措施，提倡和口號比較多，沒有規(guī)定權(quán)利和義務(wù)，因此在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)現(xiàn)的可能性較小。
第四，建設(shè)主體規(guī)定的并不明確，法律只規(guī)定政府部門的公開信息義務(wù)，對于企業(yè)及其他主體沒有明確規(guī)定，造成具體執(zhí)行不暢。
第五，對生產(chǎn)責(zé)任延伸方面沒有相關(guān)的監(jiān)管保障，在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的下，建立的生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度，在責(zé)任主體上規(guī)定了生產(chǎn)者不僅對本企業(yè)的產(chǎn)品負(fù)責(zé)，企業(yè)有對產(chǎn)品進(jìn)行回收和清除的責(zé)任，看似完備的制度設(shè)計(jì)其實(shí)缺乏相關(guān)法律責(zé)任的規(guī)定和政府的執(zhí)行監(jiān)督文件。
三、我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)法的基本原則和對策
（一）循環(huán)經(jīng)濟(jì)法的基本原則
確立循環(huán)經(jīng)濟(jì)法律原則，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，使國家、企業(yè)時(shí)刻保持正確的方向，明確保護(hù)環(huán)境的義務(wù)和責(zé)任，更加注重發(fā)揮政策的引導(dǎo)作用，同時(shí)強(qiáng)調(diào)清潔生產(chǎn)和提高資源利用率和廢物合理排放的重要性。
1.預(yù)防原則
預(yù)防原則，是針對粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式造成環(huán)境破壞提出的，環(huán)境污染、生態(tài)破壞、資源短缺已成為我國乃至世界各國面臨的突出環(huán)境問題，亟待尋求合適途徑解決。環(huán)境污染包括水污染、大氣污染、土壤污染等，嚴(yán)重威脅人類生命健康及各種生物的生存環(huán)境的安全，不利于實(shí)現(xiàn)人類及經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。
從源頭上分析、解決環(huán)境問題產(chǎn)生的原因，是落實(shí)預(yù)防原則的根本，特別要注意減少二氧化碳的排放，針對汽車尾氣和燃放煙花爆竹、工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣也要格外關(guān)注，通過制定限制排放量等具體的措施，運(yùn)用相關(guān)的獎(jiǎng)懲機(jī)制，鼓勵(lì)公民和企業(yè)為保護(hù)環(huán)境做出一份貢獻(xiàn)，同時(shí)更是造福人類和實(shí)現(xiàn)人類永續(xù)發(fā)展的必然選擇。
2.公眾參與原則
公眾參與原則，是實(shí)現(xiàn)政府管理與公眾參與相結(jié)合，充分發(fā)揮群眾的力量，廣泛凝聚群眾智慧，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的必然要求。在低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域只依靠政府力量力量是單薄的，效果是不顯著的，通過政府制定政策辦法指示，并在企業(yè)許可、監(jiān)督管理等方面發(fā)揮引導(dǎo)作用，提高公民對參與低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的積極性，往往能起到事半功倍的效果。歐洲國家經(jīng)歷了第一次和第二次工業(yè)革命，工業(yè)生產(chǎn)的滯后性，使歐洲各國在上世界中期都不同程度地出現(xiàn)了環(huán)境問題。歐盟各國在經(jīng)濟(jì)政治地理文化等方面存在各種相似，在解決環(huán)境問題的過程中，各國協(xié)同合作，特別注意發(fā)揮群眾的積極性，要提高群眾的環(huán)保意識，通過公益廣告、志愿者講解等宣傳模式形成良好的氛圍。
3.“3R”原則
3R原則即再利用、再循環(huán)、減量化的簡稱，是面對我國正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，資源總量急劇減少，人口增長與資源消耗矛盾突出的現(xiàn)狀應(yīng)堅(jiān)決貫徹的原則。我國人均資源嚴(yán)重不足，同時(shí)資源的利用率相對低下，能耗太高，污染物排放量超過環(huán)境的承載能力，由此產(chǎn)生的環(huán)境與資源問題成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。再利用即面對資源利用率低、資源浪費(fèi)、為解決資源短缺與資源不能滿足人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生存的問題而提出的。要實(shí)現(xiàn)再利用，首先要政府加大科技投入，研發(fā)開采資源和利用資源的先進(jìn)設(shè)備，同時(shí)要求不斷提高各類社會主體節(jié)約資源的意識，堅(jiān)持走綠色低碳循環(huán)的發(fā)展道路。再循環(huán)，是與資源的再利用一脈相承的原則，通過對剩余資源和廢物的再利用延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高資源的利用率，既能克服廢物排放的難題，又可以增加經(jīng)濟(jì)總量，是一種一舉兩得的措施。減量化，是指通過減少排放實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的措施，通過企業(yè)清潔生產(chǎn)，特別注意生產(chǎn)流程的低碳化和無污染，減少廢氣廢水廢物的排放。
4.分擔(dān)責(zé)任原則
循環(huán)經(jīng)濟(jì)責(zé)任原則是指作為社會主體的國家、企事業(yè)單位、社會團(tuán)體和公民對環(huán)境應(yīng)盡的義務(wù)以及破壞環(huán)境承擔(dān)的社會責(zé)任。嚴(yán)格區(qū)分不同主體的責(zé)任，使環(huán)境保護(hù)落到實(shí)處，如政府主要發(fā)揮引導(dǎo)和監(jiān)督作用；企業(yè)要更加注重清潔生產(chǎn)和減少排放；公民培養(yǎng)從小處著手，從點(diǎn)滴做起的意識，要按照有關(guān)規(guī)定對生活垃圾進(jìn)行排放，堅(jiān)持綠色消費(fèi)和低碳生活模式。通過各方努力，使環(huán)境保護(hù)保護(hù)有章可循，有法可依，有條不紊地推進(jìn)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)責(zé)任原則就是更加明確了各個(gè)主體在環(huán)境資源的開發(fā)利用保護(hù)改善以及管理過程中的責(zé)任，使國家、政府、企業(yè)和公民共同配合，形成密切聯(lián)系的整體。通過確立政府、企業(yè)和公民在資源綜合利用、廢料回收再利用、清潔生產(chǎn)、生態(tài)保護(hù)、綠色消費(fèi)等方面的權(quán)利、義務(wù)，最大限度地實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源分配方面的公平與正義，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會的永續(xù)發(fā)展。
（二）循環(huán)經(jīng)濟(jì)法的基本對策
我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)起步較晚，發(fā)展比較緩慢，本身缺乏經(jīng)驗(yàn)可循，并且面臨技術(shù)、人員、管理、資金等諸多難題。因此，在法律法規(guī)和制度方面有較大空間可待提高。
首先，要進(jìn)一步完善法律法規(guī)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，法律往往顯示出其滯后性和保守性，必須通過建立完善的法律體系和政策，將保護(hù)環(huán)境的各項(xiàng)要求落實(shí)到實(shí)處，使百姓和社會享受到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的好處，比如在修訂的《反不正當(dāng)競爭法》加入保護(hù)環(huán)境的具體規(guī)定，作為約束競爭主體的一項(xiàng)準(zhǔn)則，同時(shí)，其它法律中也要更加明確主體的權(quán)利和義務(wù)，特別是關(guān)于垃圾處理和廢物利用等具體環(huán)節(jié)缺乏具體規(guī)定，在執(zhí)行過程中難免存在各種問題，因此要從法律的角度給予充分的重視。