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Abstract: Central air-conditioning circulating water treatment is achieved by central air-conditioning circulating water system. Circulating water without treatment corrodes pipeline and makes the pipeline scaling, which shortens the service lift of equipment. So it is very important to treat the circulating water.
关键词: 中央空调;水处理;腐蚀;结垢;寿命
Key words: central air-conditioning;water treatment;corrosion;scaling;life
中图分类号:TU8 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)29-0115-02
0 引言
中央空调循环水处理主要是由冷却水系统和冷冻水(或采暖水)系统两部分组成,其中前者是敞开式循环体系,而后者一般为密闭式循环体系。他们主要是依靠中央空调的循环水系统来实现的,不做水处理会使管道等被腐蚀,缩短整个系统的使用寿命,也会导致冷凝器结垢,传热效率下降,能耗增加。
1 循环水系统中存在的问题及危害
1.1 水垢的危害 由于循环水和补充水是普通的自来水,有一定硬度,如果系统未进行水处理和合理的排污,那些溶解于水的碳酸氢钙、镁在受热情况下发生分解反应,分解的产物碳酸钙、碳酸镁会沉积在管道上,这些产物就是水垢。水垢的产生原理告诉我们,在热交换温差越大,热负荷越高的系统材质表面(如热交换器),水垢越容易沉积。水垢不仅增大管线的阻力,导致循环水量减少或支管的阻塞,还使热交换效率大大降低,碳酸盐水垢的导热性能只有钢材的1/200,影响冷凝器的换热效率。
敞开式循环冷却水系统中影响结垢主要因素是冷却水、PH、Ca2+、总碱度、循环水浓缩倍数、水温、流速及金属表面光洁度等。
1.2 腐蚀的危害 由于循环水中含有大量的气体,如氧气、二氧化碳、二氧化硫等这些气体溶解在水中,对金属都有腐蚀作用,这是引起腐蚀的主要原因。腐蚀还可以有菌藻的死亡腐败物变成有机酸,攻击金属材质而产生。系统中电导率相对严重偏高,易使管路上金属产生电化学腐蚀。
通常情况下来说,如果不在冷却水系统采用化学处理措施的话,针对系统中的碳钢的腐蚀速度来说,腐蚀率常常是维持在80-100mg/dm2区间之中,然而要是某些部位被腐蚀了的话,腐蚀速度就会迅猛增加,均匀腐蚀速度常常是可达到的4-10倍。点腐蚀是破坏性及隐患性最大的腐蚀形态之一,它是一种局部但很剧烈的腐蚀,严重时会发生管道穿孔及泄露,使人措手不及,而且它通常被腐蚀产物或沉积物覆盖,检查及发现非常困难。大大减短设备使用寿命,造成维护费用及生产成本上升。
1.3 微生物的危害 这些微生物会以块状形式进入系统中堵塞管道。微生物会产生一种胶状、粘性或粘泥状的附着力强的沉积物,它们覆盖在金属表面上降低传热效果,阻止循环水中缓蚀剂、阻垢剂到达金属表面,并使金属表面形成差异腐蚀而发生沉淀物腐蚀(垢下腐蚀)。
1.4 氯离子的危害 氯离子和硫酸根离子均属水中腐蚀性离子,尤其是前者,能够对金属表面形成的钝化膜带来很大程度上的损害,因为氯离子可以穿过细孔而产生点蚀,尤其是对于有污垢的情况下损害相当严重。
2 水处理技术应用的三大流程
2.1 清洗阶段 全面检查系统历史运行状况。根据该地区水质情况筛选水处理配方了解系统材质状况及设备状态后向系统投入杀生剂、表面活性剂、渗透剂、分散剂、缓蚀剂、铜缓蚀剂、高效清洗剂,按系统的具体状况调整品种、数量以及先后次序,并利用动力系统借助科学方法进行循环清洗与排污。
2.2 预膜阶段 系统达到技术要求后即进入了预膜阶段。预膜处理也叫基础处理。即在清洗结束后整个系统的运行初期,向系统中加入预膜缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、预膜辅助剂以及特定材质缓蚀剂等进行循环动态预膜,使金属表面迅速生成一种化学保护膜,以阻止介质对设备的侵蚀,从而起到缓蚀阻垢作用。预膜处理使清洗后的活化金属表面钝化,为日常维护保养打下良好的基础。预膜处理一般在常温下进行24小时。
2.3 保养阶段 按系统日常运行保有水量进行定期投加各种水质稳定剂,定期检查水质指标,控制浓缩倍数,利用水质管理指标来指导日常加药。日常加药的目的是补充因排污、泄漏、补水等引起的药剂损失和消耗等,维持水中药剂的浓度,以保持保护膜的完整性,并起到稳定的缓蚀阻垢作用。
3 水处理技术应用的四大机理
①投加缓蚀剂延缓系统腐蚀;
②投加阻垢剂阻止系统结垢;
③投加分散剂减少泥巴淤积;
④投加杀生剂抑制菌藻繁殖。
4 加药方式
对于敞开式冷却系统药剂直接从冷却塔加入,然后开泵进行循环清洗,最终达到预膜水质要求。
虽然冷冻水药量损失不大,然而如果想要确保药剂在水中具有稳定的有效性,就要采取以下的措施,人为的实施实时适度的排污、补水、加药等措施。
①有规律的对水质进行检测,然后依据相应的结果不定期加药。
②连续地少量排水与补水的同时连续加药。
③在每间隔一段时间之后进行换水加药。采取间隔几个月时间换掉部分冷冻水、补充部分药剂的措施。由于换水会带走大量的冷能,所以说这样的措施通常情况下都不能大范围的排水补水而是一部分一部分的进行的。
④自动控制加药:现场可通过仪器反映冷冻水的电导率、排污量等来控制加药。
5 水处理的目的和效益分析
5.1 节电节能降耗,使系统热交换效果达到或维持最佳状态 机组以电制冷机组为例,一毫米的水垢将使机组制冷量降低20~40%,同时使冷凝器压力升高,导致电机负荷增加,多消耗电能10~30%,若机组容量为100万大卡,设备能效比为3.2kw/1万大卡,平均负荷80%,每年浪费的电费是10.24~20.72万元。
例如:某房间制冷效果不好,清洗前,室温下降至25度需10分钟,清洗后,仅需7分钟,设备可缩短工作时间3分钟,则节电30%。
5.2 延长系统使用寿命,降低设备折旧率 中央空调机组各主要部件的耐用年限略有不同。实验表明,新机组经预防处理后,设备耐用年限平均延长一倍,中途进行水处理,设备耐用年限平均可延长40%左右。经水处理后,耐用年限可延长3年左右,相当于每年减少设备折旧费6万元。
5.3 降低机组故障率,减少维修费用 没有实时的处理好机组,就会使得机组囤积大量的水垢、设备被锈蚀、产生很多的污染,由此使得空调主机在高压的状态下运行,从而容易使得机组出现故障,导致停机,无法供应冷气。如果不及时的采取措施的话极容易出现主机腐蚀穿孔,溶液泄露。而维修主机的成本是很大的。所以说来只有实时清除机组的锈蚀、水垢,有效的控制微生物污染,以确保冷凝器铜管干净和风机盘管畅通,使得机组处于最佳热交换状态,尽可能的维持机组无故障。减少维修费用,保证机组良性运转。
6 小结
综上所述,中央空调系统经水处理后,可以大幅提高热交换效率,降低能耗,延长机组设备的使用寿命,降低机组故障的发生率,减少维修费用,从而能保证机组的正常运行,因此,对中央空调循环水系统进行恰当的水处理是非常重要和必要的。
参考文献:
[1]袁卫昌.中央空调的水处理.云南化工,2002,29(05).
关键词:林业;低碳经济;森林碳汇
中图分类号:F316.12
文献标识码:A
文章编号:1673-5919(2012)03-0053-03
控制和减少温室气体的排放,发展低碳经济,是全世界控制气候变化的战略选择。而在应对气候变化中,林业具有特殊作用。发展低碳经济,不仅要重视节能减排,还要重视碳汇的作用。因此,要发展低碳经济,就要求在最大限度减少碳排放的同时,必须重视发挥林业的碳汇作用[1]。
1 林业是发展低碳经济的有效途径
林业是减排二氧化碳的重要手段。部分研究认为,林业减排是减排二氧化碳的重要手段。首先,通过抑制毁林、森林退化可以减少碳排放;其次,通过林产品替代其他原材料以及化石能源,可以减少生产其他原材料过程中产生的二氧化碳,可以减少燃烧化石能源过程中释放的二氧化碳[2]。
1.1 毁林、森林退化与碳排放
近年来,大部分的毁林活动都是由人类直接引发的,大片的林地转变成非林地,主要活动包括大面积商业采伐以及扩建居住区、农用地开垦、发展牧业、砍伐森林开采矿藏、修建水坝、道路、水库等[3]。
在毁林过程中,部分木材被加工成了木制品,由于部分木制品是长期使用的,因此,可以长期保持碳贮存,但是,原本的森林中贮存了大量的森林生物量,由于毁林,这些森林生物量中的碳迅速的排放到大气中,另外,森林土壤中含有大量的土壤有机碳,毁林引起的土地利用变化也引起了这部分碳的大量释放。因此,毁林是二氧化碳排放的重要源头。
毁林已经成为能源部门之后的第二大来源,根据 IPCC 的估计,从19世纪中期到20世纪初,全世界由于毁林引起的碳排放一直在增加,19世纪中期,碳排放是年均3亿t,在20世纪50年代初是年均10亿t,本世纪初,则是年均23亿t,大概占全球温室气体源排放总量的17%。因此,IPCC认为,减少毁林是短期内减排二氧化碳的重要手段。
1.2 林木产品、林木生物质能源与碳减排
①大部分研究认为,应将林产品碳储量纳入国家温室气体清单报告,主要理由是林产品是一个碳库,伐后林产品是其中一个重要构成部分[4]。
通过以下手段,可以减缓林产品中贮存的碳向大气中排放:大量使用林产品,提高木材利用率,扩大林产品碳储量,延长木质林产品使用寿命等。另外,也可以采用其他有效的手段来减缓碳的排放,降低林产品的碳排放速率,如合理填埋处置废弃木产品等方式,这样,甚至可以让部分废弃木产品实现长期固碳。在森林生态系统和大气之间的碳平衡方面,林产品的异地储碳发挥了很大的作用。
②贾治邦认为,大量使用工业产品产生了大量的碳排放,如果用林业产品代替工业产品,如减少能源密集型材料的使用,大量使用的耐用木质林产品就可以减少碳排放。秦建华等也从碳循环的角度分析了林产品固碳的重要性,林产品减少了因生产钢材等原材料所产生的二氧化碳排放,又延长了本身所固定的二氧化碳[5]。
③以林产品替代化石能源,也可以减少因化石能源的燃烧产生的二氧化碳排放。例如,木材可以作为燃料,木材加工和森林采伐过程中也会有很多的木质剩余物,这些都可以收集起来用以替代化石燃料,从而减少碳的排放;另外,林木生物质能源也可以替代化石燃料,减少碳的排放。
根据IPCC 的预计,2000—2050 年,全球用生物质能源代替的化石能源可达20~73GtC[6]。相震认为,虽然通过分解作用,部分林产品中所含的碳最终重新排放到大气中,但因为林业资源可以再生,在再生过程中,可以吸收二氧化碳,而生产工业产品时,由于需要燃烧化石燃料,由此排放大量的二氧化碳,所以,使用林产品最终降低了工业产品在生产过程中,石化燃料燃烧产生的净碳排放[7]。林产品通过以下两个方面降低碳排放量:一是异地碳储燃料,二是碳替代。这两方面可以保持、增加林产品碳贮存并可以长期固定二氧化碳,因此,起到了间接减排二氧化碳的作用。
从以上分析可知,林业是碳源,因此在直接减排上将起到重大作用;林业可以起到碳贮存与碳替代的作用,可以间接减排二氧化碳。因此,林业是减排二氧化碳的重要手段。
有些研究认为林业在直接减排二氧化碳方面的作用不大。这是基于较长的时间跨度来考察的,认为林业并不是二氧化碳减排的最重要手段,工业减排是发展低碳经济的长久之计;但是从短时间尺度来考察,又由于CDM项目的实施,林业是目前中国碳减排的一个重要的不可或缺的手段。
2 森林碳汇在发展低碳经济中发挥的作用巨大
绝大部分的研究认为,林业是增加碳汇的主要手段。谢高地认为,中国的国民经济体系和人类生活水平都是以大量化石能源消耗和大量二氧化碳排放为基础。虽然不同地区、不同行业单位GDP碳排放量有所差别,但都必须依赖碳排放以求发展。这种依赖是长期发展形成的,是不可避免的,我国现有的技术体系还没有突破性的进展,在这之前要突破这种高度依赖性非常困难,实行减排政策势必会影响现有经济体系的正常运行,降低人们的生活水平,也会产生相应的经济发展成本[8]。谢本山也认为,中国还处于城镇化和工业发展的阶段,需要大量的资金和先进的技术才能使这种以化石能源为主要能源的局面有所改变,而且需要很长的周期,目前的条件下,想要实现总体低碳仍然存在较大的困难。与工业减排相比,通过林业固碳,成本低、投资少、综合收益大,在经济上更具有可行性,在现实上也更具备选择性[9]。
从碳循环的角度上讲,陶波,葛全胜,李克让,邵雪梅等认为,地球上主要有大气碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石圈碳库四大碳库,其中,在研究碳循环时,可以将岩石圈碳库当做静止不动的,主要原因是,尽管岩石圈碳库是最大的碳库,但碳在其中周转一次需要百万年以上,周转时间极长。海洋碳库的周转周期也比较长,平均为千年尺度,是除岩石碳库以外最大的碳库,因此二者对于大气碳库的影响都比较小。陆地生态系统碳库主要由植被和土壤两个分碳库组成,内部组成很复杂,是受人类活动影响最大的碳库[10]。
从全球不同植被类型的碳蓄积情况来看,森林地区是陆地生态系统的碳蓄积的主要发生地。森林生态系统在碳循环过程中起着十分重要的作用,森林生态系统蓄积了陆地大概80%的碳,森林土地也贮藏了大概40%的碳,由此可见,林业是增加碳汇的主要手段。
聂道平等在《全球碳循环与森林关系的研究》中指明,在自然状态下,森林通过光合作用吸收二氧化碳,固定于林木生物量中,同时以根生物量和枯落物碎屑形式补充土壤的碳量[11]。在同化二氧化碳的同时,通过林木呼吸和枯落物分解,又将二氧化碳排放到大气中,同时,由于木质部分也会在一定的时间后腐烂或被烧掉,因此,其中固定的碳最终也会以二氧化碳的形式回到大气中。所以,从很长的时间尺度(约100年)来看,森林对大气二氧化碳浓度变化的作用,其影响是很小的。但是由于单位森林面积中的碳储量很大,林下土壤中的碳储量更大,所以从短时间尺度来看,主要是由人类干扰产生的森林变化就有可能引起大气二氧化碳浓度大的波动。
根据国家发改委2007年的估算,从1980—2005年,中国造林活动累计净吸收二氧化碳30.6
亿t,森林管理累计净吸收二氧化碳16.2亿t。李育材
研究表明, 2004 年中国森林净吸收二氧化碳约5
亿t,相当于当年工业排放的二氧化碳量的8%。 还有方精云等专家认为,在1981—2000年间,中国的陆地植被主要以森林为主体,森林碳汇大约抵消了中国同期工业二氧化碳排放量的14.6%~16.1%。由此可见,林业在吸收二氧化碳方面具有举足轻重的作用。
3 发展森林碳汇的难点
通过以上分析可以看出,通过林业减排与增加碳汇是切实可行的,减少二氧化碳的排放量、增加大气中二氧化碳的排放空间是发展低碳经济关键所在。然而,森林碳汇在发展低碳经济中也受到相关规定的限制。
在《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》中,都有关于“清洁发展机制(CDM)”和碳贸易市场的叙述,其中明确规定开发森林碳汇项目及进行碳贸易须要符合以下规则:
①在《京都议定书》中明确规定,开发森林碳汇的土地,必须是从项目基准年开始,过去五十年内没有森林,《京都议定书》也规定,如果是再造林项目,所用的土地必须是从1989年12月31日至项目开发那一年不是森林,但是在此之前可以有森林[12]。
②进行交易的碳信用额必须是新产生的,不可以是现存的碳汇量。
③自身可以完成减排指标的,不可以利用清洁发展机制;可以使用清洁发展机制的国家,与其合作的发展中国家的企业,也需要将符合规定的碳减排量申报,并获得联合国相关部门认可后,才能出售给发达国家的企业。
④减少毁林和优化森林管理产生的森林碳汇并没有纳入清洁发展机制;另外,只有造林再造林项目产生的森林碳汇被纳入到清洁发展机制,森林碳汇项目的种类很单一,而且有关的申报、认证等程序非常复杂。
通过以上分析,可以得出以下结论,林业对于发展低碳经济具有不可替代的作用。尽管也受到很多方面的制约,但其未来的快速发展趋势是必然的。因此必须加强森林经营、提高森林质量,促进碳吸收和固碳;保护森林控制森林火灾和病虫害,减少林地的征占用,减少碳排放;大力发展经济林特别是木本粮油包括生物质能源林;使用木质林产品,延长其使用寿命,最大限度的固定二氧化碳;保护湿地和林地土壤,减少碳排放。
参考文献:
[1] 张秋根.林业低碳经济探讨[J].气候变化与低碳经济,林业经济,2010(3):36-38.
[2] 王春峰.低碳经济下的林业选择[J].世界环境,2008(2):37-39.
[3] 林德荣,李智勇.减少毁林和森林退化引起的排放:一个综述视角的分析[J].世界林业研究,2010(2):1-4.
[4]文冰.基于低碳经济的林分质量改造分析[A].低碳经济与林业发展论—中国林业学术论坛·第6辑 , 2009:179-186.
[5]贾治邦.全面发展林业,助推低碳经济发展[J].高端论坛2010(3):18-19.
[6] 魏远竹.产业结构调整与林业经济增长方式转变[J]北京林业大学学报,2001(1):72-75.
[7]相震.碳减排问题刍议[J].环境科技,2009(2):1-10.
[8]谢高地.碳汇价值的形成与和平价[J].自然资源学报,2011,26(1):1-10.
[9]谢本山.森林碳汇在低碳经济中的作用[J].现代农业科技2010(23):205-206.
[10]陶波,葛全胜.陆地生态系统碳循环研究进展[J].地理研究,2011(5):142-157.
关键词:气候变化;碳收支;遥感;碳收支模型
中图分类号: S153;S127 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(b)-0000-00
1. 引言
随着全球气候变暖的日益严重,人类面临到了迄今为止最重大的生态环境问题。随着全球气候变暖的日益严重,人类面临到了迄今为止最重大的生态环境问题。气候变化所带来的不良影响已经涉及到区域经济秩序、政治格局前景、人类生存环境以及能源发展方向等领域。区域碳收支能力是承载于碳排放和碳汇之上,运用于评价剖析和趋势预测的科研方向。相关研究表明通过遥感技术经济、高效地提取土地利用和地物覆被信息,成为现阶段研究全球气候变化的有力手段之一。[1]因此加强区域碳收支评估的精确性和针对性、研究区域碳收支能力估算的有效途径,对区域碳环境的平衡和气候变化的预测具有承上启下的效果。
2.主要原理和方法
2.1土地分类原理
随着《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》的生效实施,人们史无前例的认识到了全球气候变化对我们造成的危害将极为严重,这其中涉及碳循环的土地利用覆
被变化就是重要因素之一。世界各国随之高度重视针对气候变化的土地覆被分类的研究,其中包括:欧洲环境署(EAA)为便于欧盟各国间进行统一的环境监测,提出了CORINE土地覆被分类系统;美国方面通过遥感技术衍生出针对森林特色植被和稀疏草地的分类体系,将其命名为Anderson分类系统;中国中科院提出了主要面向植被覆盖的土地利用分类系统,便于我国大尺度的生态环境评价研究。同时政府间气候变化专门委员会(IPCC)利用土地利用、土地利用变化和林业活动,估算碳储量变化和温室气体排放。
在诸多分类系统的辅助下,张磊[2]等专家提出了基于碳收支的中国土地覆被分类系统,该系统结合我国地物排列、监测水平、季节变化等19个特征指标,设计出6大类、38个小类面向碳收支的土地覆被类型,推动了我国区域碳收支能力专题研究的发展。
2.2遥感技术
2.2.1遥感应用于碳收支研究
遥感技术的发展经历了波段分辨率、空间分辨率、时间分辨率的不断提高的过程[3-4]。现阶段引用遥感技术进行区域碳收支能力的研究,已经彻底改变了传统的基于碳源汇实地观测的方法,使得区域碳收支能力的研究面积更具整体化,突破了以往获取和统计数据的瓶颈。例如:方精云[5]等利用遥感技术结合相关数据研究1981-2000年中国陆地植被的碳汇情况,预测了我国森林固碳能力将会显著增加的趋势,同时总结了其反演模型的不确定性;Soegaar.H[6]等利用遥感技术提高了基于景观层面碳通量的估算水平。
2.2.2针对碳收支专题的遥感分类方法
反观现阶段高分辨率遥感影像大量出现并广泛应用的大背景下,传统基于像元的分类方发法不断面临挑战,已经难以满足现阶段的需求,王东生[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,传统的分类方法无法对主要土地利用类型开展进一步的细分,导致估算出的碳收支结果对实践的指导意义不大。基于此面向对象遥感影像分类技术脱颖而出、推陈出新,面向对象分类技术可以完美地利用影像对象的空间、形状、纹理、上下文等特征信息进行更加深入细致的分类,使得区域碳收支能力的研究更加切合实际。例如郭亚鸽[8]等利用面向对象的分类方法对森林植被进行二级信息提取,并通过精度对比体现出面向对象分类方法相比传统分类的精确度具有很大的提高。
2.3碳收支模型
目前国内外在区域碳收支能力的研究上早已将经验模型提升到碳循环参数模型方向,大量的RS模型、GIS模型应用于碳收支能力研究的成功案例逐渐涌现,已经成为现阶段生态碳循环相关研究的必经之路。徐国泉[9]采用Divisia分解法建立了碳排放的因素分解模型,分析了10年间影响中国人均碳排放的主要因素,拉动了节能减排政策的实施。朱文泉[10]等人在GIS技术的支持下,利用MODIS数据构建了一个区域NPP估算模型,提高了估算森林NPP的可操作性和真实性。国外方面,Rik Leemans[11]结合环境资源结构模型预测分析了生物能源对全球气候变化和区域碳循环的影响,总结了绿色能源使用和节约的相关措施。因此为增加区域碳收支能力研究的精确性和预见性,基于前人的经验总结归纳其碳收支相关模型的优劣,建立更为适宜研究区域土地利用现状的碳收支模型显得尤为重要。
3. 关于影响因素的研究
除了研究区域碳收支的原理与方法之外,形成区域内碳能力差异的影响因素也是现阶段关于碳收支能力的研究重点。大部分专家学者认为经济发展、产业结构、地形地势分异是三大影响碳收支能力的主导因素。
3.1经济发展
工业革命带动了世界经济高速发展的趋势,同时也带来了诸多如全球气候变化、生态环境污染等人为灾害。因此,为了更为科学的探究经济发展与碳收支之间的关系,环境库兹涅茨曲线(EKC曲线)应运而生,并且随之而来的相关研究大量开展。DeBruyn S M[12]等人认为在中、远期之后环境压力与经济关系应该是N形曲线,而非传统观念上的倒U形曲线。相似的结论在胡初枝[13]等结合分解分析法研究EKC模型后也有展现,并分析出中国自1990至2005年碳排放量总体呈现出N型曲线。近期国内大量研究表明在省、市级层面上,区域碳排放与经济发展之间存在着一种脱钩关系,并且有待进一步探讨。
3.2产业结构
产业结构与区域碳收支能力的研究大都一致认为,区域碳排放与第二第三产业息息相关,而碳汇能力与第一产业紧密联系。李雷鸣[14]等曾在分析山东省碳排放问题时发现人口因素及产业结构因素对区域总碳排放量起到决定性的作用。而李建[15]更为细致深入的探讨了三个产业与我国各省碳收支能力的具体关系,其研究表明区域碳排放的强度跟该区域第二产业关联最深,第一产业对区域碳排放的作用最小。同时潘磊等提出了以调整产业结构低碳化、产业内部减排等手段,解决辽宁省碳收支能力与生态环境和谐等问题,并给出了低碳产业结构化的经济发展对策,得到了很好的效果。
3.3地形地势分异
在区域碳收支能力的研究上,虽然尺度不大,但大部分区域内仍涉及到明显的地形地势分异问题,从而会造成温度、水分、植被覆盖等因素的变化。例如黄从德[16]等人结合四川森林碳储量等信息分析出海拔越高,总结出碳收支能力的影响越小,碳密度越大等特点,对日后区域碳收支能力的研究具有推动作用;刘玉[17]针对独特花岗岩地形区进行区域碳汇能力研究,发现裂隙带厚度与风化程度干涉了区域土地利用和植被覆盖度等情况,从而影响了花岗岩地区的碳汇强度。相信随着RS和GIS技术的快速发展,更多关于特殊地形地势的区域碳收支能力相关研究将逐步解决。
4. 总结展望
近年来,国内外在区域碳收支能力的研究上具有长足的进展,尤其是通过RS技术和GIS技术解决碳收支问题方面。面向对象分类技术的迅猛发展和空间分析技术的广泛应用,完全可以解决传统的实地观测不便、手工统计资料量大等问题,为日后拓宽区域碳收支能力的研究提供了强有力的技术支持。
该研究取得进展的同时也存在某些不足,主要表现在以下几方面:
(1) 由于测算模型的不同、标准碳转换系数不统一、能源消耗统计来源相异等问题,使得同一区域的碳收支能力估算结果具有或多或少的差异,影响了区域碳收支能力研究的实用性前景,容易误导区域碳收支预测分析的结果。
(2) 在区域碳收支能力的影响因素方面,大量研究主要针对经济发展、产业结构、人为干扰等相关因素,而忽略了较为重要的政策性因素。相信国家政策性因素对于现阶段区域碳收支能力的研究影响也很关键。
(3) 大量研究提出了不少针对统一划定区域碳收支放标准的制度性建议,可是,当今中国经济发展并不均衡,西部地区与东部沿海一带的经济水平差距较大,统一划定区域碳收支标准不利于我国部分西部地区的经济发展,为此应该因地制宜的给予一些补偿性措施以平衡区域碳收支差异。
基于此,高度重视节能减排工作对于区域碳收支问题仍旧尤为重要。我国正处于工业加速扩张、经济逐步提升、社会文明高速发展时期,随着社会发展、人口增加、城市转换以及人民物资丰足,我国已成为受人瞩目的碳排放大国。为此中国有责任进行相关内容的科学研究,提高碳源利用效率,降低碳排放强度,完善节能减排工作,处理好区域碳收支的问题。
参考文献:
【1】赵荣钦, 黄贤金. 基于能源消费的江苏省土地利用碳排放与碳足迹 [J][J]. 地理研究, 2010, 29(9): 1639-1649.
香港地区中学课程纲要中生物科课程纲要(中四至中五)包括七个部分:宗旨及目标、课程纲目、教学时间的分配、教学课程、明确教学目标、教师参考资料和视听教材。本文只介绍香港课程发展议会编订、香港教育署建议学校采用的1991年版本内中学生物科课程纲要里的明确学习目标部分。明确学习目标的基本精神:一是在于辅助教师选取教材、教学活动及教授方法;二是可作为学生的学习指引和评鉴学生的依据。明确学习目标与纲要中的宗旨和目标、纲目相比较,对教师的教授和对学生的学习两方面要求都更具体和详细。同时,明确学习目标也是指出能力中等的学生修毕课程的个别部分后所应达到的学业水平。
香港地区中学生物科课程纲要中的明确学习目标务求详尽,包括课程的知识、技能、能力等所有要求,但中一至中三课程内的一些较基本的教授目标已删除,因为要达到这些目标,本课程前部的目标应先达到。例如,第三章人体呼吸器官的构造,要达到“能叙述在呼吸道上空气的润湿、过滤与温暖过程”的教授目标,必须先达到“能跟寻外界空气进入肺泡的通道”的目标,因此本目标不与前目标重复,已删去对前目标的要求。同时,教师无须为其本目标所局限,可随本身的教授方式和学生能力编订其他教授目标或修定本目标以作施教之用。
香港地区中学生物科课程的明确学习目标既是教师的具体教授目标,又是学生的具体学习目标。都是在纲目、宗旨和目标总的指导下的具体要求。本教学目标经常提及的两组意义相似的术语的内涵是:第一组旨在达到事实的记忆,包括“阐释”、“叙述”及“指出”。“阐释”一词用于一些基础概念的正规定义。“叙述”一词指对现象或过程的回忆。而“指出”一词对于学生只需要回忆一部分现象或过程时使用;它也界定了教学的范畴。第二组术语与科学实验有关,包括“设计”、“进行”、“示范”及“叙述”。当有多个可行的实验方法时,学生需要“设计”一个实验,并将先前所学的应用在实验装置上。在进行实验时,可能需要记录数量化的数据或作长时间的观察。要求学生“进行”的实验,通常较注重实验技巧,而实验的内容可在教师参考资料或课本中找到。某些实验结果可用作“示范”某些现象。例如,将试纸放入或将气体通入溶液内,所用的技巧较简单。“叙述”实验指要求学生认识某些实验如何进行及其预测结果,而重点不在实验技巧上。
香港地区中学生物科课程纲要中的学习目标:
第一章生物的种类
通过学习学生应能:1.指出生物的多样性。2.将动物分为有脊椎类和无脊椎类。3.将脊椎动物分为鱼类、两栖类、爬行类、鸟类及哺乳类。4.观察植物的外表特征,将它们分为有花及无花植物。5.将无花植物分为藻类、真菌类、藓类及裸子植物。6.用二叉式检索表将生物进行分类。
第二章细胞
1.通过细胞的基本构造的学习,学生应能:
(1)认明在光学显微镜下细胞的基本构造。(2)指出下列细胞构造的功能:细胞壁、细胞膜、细胞质、叶绿体、细胞核及染色体。(3)辨别动物细胞及植物细胞。(4)制备生物组织的暂用玻片以观察细胞构造。(5)正确操作光学显微镜以观察玻片。
2.通过细胞内的生命程序的学习,学生应能:
(1)就细胞中进行的分解代谢和组成代谢过程说明代谢作用的意义。(2)说明酯在代谢作用中的功能。(3)说明酶的蛋白质本质与其特性的关系。(4)以“锁钥假说”说明酶活性的专一性。(5)以实验显示过氧化氢酶在动植物内的存在。(6)以简单实验示范酸碱度值及温度对酶活性的影响。(7)阐释扩散作用、渗透作用及主动运输。(8)叙述在活细胞内扩散、渗透及主动运输的现象。(9)说明细胞膜的选透对渗透作用及主动运输的重要性。(10)以简单实验示范渗透作用及细胞膜的选透性。
3.通过细胞分裂的学习,
学生应能:
(1)概述有丝分裂的过程,强调过程中染色体的复制及分离。(2)说明有丝分裂对维持染色体数目的重要性。(3)顺序排列玻片或显微照片中的有丝分裂程序。
4.通过细胞作为生命的基本单位的学习,学生应能:
(1)指出细胞为大多数生物的基本结构单位。(2)指出结构的三个层次为组织、器官及系统。
第三章维持生命
1.食物与营养作用
(1)通过营养方式的学习,学生应能:
1)辨别自养式营养及异养式营养。2)辨别动物式、腐生式及寄生式营养。3)说明白霉或根霉及绦虫如何获得食物。
(2)通过人体所需食物的学习,学生应能:
1)辨别碳水化合物、蛋白质及脂肪的下列特性:a.主要组成元素;b.食物来源;c.代谢功能;d.能量值。2)指出维生素(A、C及D)、矿物质(钙及铁)及食用纤维;a.它们的食物来源;b.它们的代谢功能;c.缺乏时所引起的影响。3)以简单实验测试常见食物中是否含有还原糖、淀粉、脂肪及蛋白质。4)以二氯酚靛酚(DCPIP)测试食物中是否含有维生素C。5)说明人对均衡膳食的需要。6)指出人类的年龄、活动及怀孕和食物需求的关系。
(3)学习了哺乳动物的营养作用以后,学生应能:
1)说明摄食、消化作用、吸收作用、同化作用及排遗作用。2)从哺乳动物牙齿纵切面简图中认明下列结构:齿冠、齿颈、齿根、牙釉质、牙本质、髓腔、神经纤维、微血管、牙骨质及齿龈。3)叙述各种不同牙齿的功用。4)比较人类的乳齿系及恒齿系。5)概述蛀牙的成因。6)说明蛀牙的预防方法。7)设计透析管模型显示小肠对不同大小食物粒的分别透性。8)从已解剖的哺乳动物消化管中认明下列结构:口腔、唾液腺、牙齿、食道、胃、十二指肠、回肠、胰、肝、胆囊、胆管、阑尾、盲肠、结肠、直肠及。9)指出消化道的蠕动将食物推动。10)说明食物在口腔、胃及小肠中机械性及化学性消化作用的重要性。11)写出产生碳水化合物酶、脂肪酶及蛋白酶的器官。12)叙述碳水化合物酶、脂肪酶及蛋白酶的作用。13)以简单实验示范淀粉酶对淀粉的作用。14)以简单实验示范胆盐对油的作用。15)说明小肠结构如何适应于吸收食物。16)认明绒毛中的下列结构:单层上皮、微血管网及乳糜管。17)跟寻养料经消化后由循环系统运抵身体组织。18)指出被吸收后葡萄糖、氨基酸、脂肪酸及甘油的用途。19)列举肝的功用包括:调节血糖;贮藏糖元、铁质及维生素;制造胆汁及分解过剩的氨基酸。20)指出大肠的功用。
(4)通过学习植物的营养作用,学生应能:
1)叙述光合作用的过程,包括下列的化学反应:
2)设计简单实验以显示光合作用需要光照、叶绿素及二氧化碳。3)指出光合作用产品;a.储藏;b.释放能量;c.转化成其他产品以助生长之用。4)认明在显微镜下叶的切片中光合作用有关部分的构造。5)指出氮对合成蛋白质及镁对合成叶绿素的重要性。6)指出化学肥料能对作物提供额外的矿物质。
2.呼吸作用与气体交换
(1)通过学习呼吸作用,学生应能:
1)阐释呼吸作用是一个由酶分解食物逐步释放能量的氧化过程。2)认识生物体内所释放能量的各种用途。3)以简单文字方程式表达需氧呼吸及缺氧呼吸的过程。4)就氧的需要、能量的释放的多寡及呼吸后的生成物三方面分辨需氧呼吸和缺氧呼吸。5)指出和说明引致肌肉中乳酸积聚与氧债出现的因素。6)设计简单实验以显示动物及萌芽中的种子可产生热能。7)设计简单实验显示动物及萌芽中的种子能放出二氧化碳。8)设计实验以显示经酵母菌发酵的葡萄糖可产生乙醇及二氧化碳。
(2)通过学习人类的气体交换,学生应能:
1)从胸部的简单切面图认明以下的结构:喉、气管、支气管、小支气管、肺脏、胸膜、胸膜腔、肋骨、肋间肌、横膈膜及心脏。2)认明已解剖哺乳动物内的呼吸器官。3)叙述在呼吸道上空气的润湿、过滤与温暖的过程。4)叙述肋间肌及横膈膜肌在肺换气过程中的作用。5)利用模型解释肋间肌及横膈膜在肺部换气过程中的作用。6)认明利用模型代表肺部换气过程的缺点。7)解释吸入气体与呼出的气体其成分不同的原因。8)以记录腊烛在集气瓶内燃烧时间比较吸入及呼出气体的含氧量。9)用石灰水或碳酸氢盐指示剂设计简单实验,比较吸入及呼出气体的二氧化碳量。10)认明肺泡中能帮助气体交换的结构和特征。11)解释氧及二氧化碳如何经扩散作用而透过肺泡膜。12)设计简单实验以比较运动前后的呼吸率。13)设计实验以量度肺活量的大小。14)以能量需求的不同解释运动如何影响呼吸的速率及其深度。15)设计简单实验以显示香烟含有焦油。16)指出吸烟可危害健康。
(3)通过学习植物的气体交换,学生应能:
1)叙述光量与叶中气体交换的关系。2)解释叶片如何进行气体交换。3)设计实验以研究光量对植物二氧化碳交换的影响。
3.水与生物
(1)通过学习水对生命的重要性,学生应能:
1)认识水是一种代谢物又是细胞的主要成分。2)就水作为溶剂及作为运输与化学作用的媒介解释其重要性。
(2)通过学习生物与水的关系,学生应能:
1)解释保持细胞及体内液间渗透平衡的重要性。2)解释浓度不同的盐水对红细胞的影响。3)以渗透作用解释植物细胞的硬胀及软缩状况。4)解释浓度不同的蔗糖液对细胞的影响。5)设计简单实验以观察浓度不同的蔗糖液对马铃薯条的影响。6)阐释蒸腾作用的定义。7)设计简单实验以显示水分如何经蒸腾作用丧失。8)叙述如何简单地以蒸腾计显示影响蒸腾率的因素及讨论该装置的缺点。9)解释光量、温度、相对湿度及空气的流动如何影响蒸腾率。10)解释陆生植物及水生植物叶上气孔的分布和蒸腾作用的关系。11)利用氯化钴纸以比较叶片两面失水的速度。12)解释叶子浸入热水后为何会放出气泡。13)从双子叶幼根横切面中认明以下结构:根毛、表皮、皮层、木质部、韧皮部及维管束。14)解释蒸腾作用如何帮助根部吸收水分。15)解释根部的构造如何适应吸收水分。
4.生物的运输作用
(1)通过学习哺乳动物的循环系统,学生应能:
1)认明血液涂片中的红血细胞和白血细胞。2)从下列各方面比较红血细胞、白血细胞与血小板:产生的地方、形状、大小、数目及功能。3)列出血浆的主要成分。4)说明血液对于运送气体、养分、排泄物、激素及热量等的功能。5)指出氧在红血细胞中以氧合血红素的形式输送,而二氧化碳在血浆中以碳酸氢盐离子形式输送。6)指出在输血时ABO血型应如何配对。7)以简单实验显示氧及二氧化碳对加入柠檬酸盐后的鸡血的影响。8)以简单实验显示血浆中葡萄糖的含量。9)绘出示意图以显示肺循环及体循环。图中应包括以下结构:心脏、左心房(心耳)、右心房(心耳)、左心室、右心室、肺动脉、肺静脉、肺、大动脉、上腔大静脉、下腔大静脉、肠、肝脏、肝动脉、肝门静脉、肝静脉、肾动脉、肾静脉、肾脏、头、手、腹及腿。10)从图中认明心脏的下列结构:右心房(心耳)、右心室、左心房(心耳)、左心室、二尖瓣、三尖瓣、半月瓣、腱索、肺动脉、肺静脉、大动脉、上腔大静脉、下腔大静脉及中隔。11)解释心脏结构与功能的关系。12)认识心肌血液供应不足为导致心脏病成因之一。13)进行简单实验以显示鱼尾鳍、蝌蚪尾或蛙蹼微血管内血液流动的情况。14)认明在已解剖的哺乳动物体内的主要动脉及静脉。15)辨别动脉、静脉及微血管在结构上的区别,并指出此区别与其功能的关系。16)显示前臂的静脉膜的作用。17)叙述血液如何受以下条件影响而产生组织液:a.微血管壁的薄壁;b.微血管与组织液间的压力差异。18)叙述淋巴系统的下列功能:a.将组织液送回循环系统;b.运送脂肪;c.作为微血管及体细胞间物质交换的桥梁。19)认明促使淋巴液流动的方法。
(2)通过学习有花植物的运输作用,学生应能:
1)以染剂实验显示水是从根经木质部运输至叶的。2)说明有机养料是沿韧皮部输导的。
5.支持与运动作用
(1)通过学习哺乳动物的支持作用,学生应能:
1)指出哺乳动物的骨胳包括:a.中轴骨胳—头颅、脊柱、肋骨与胸骨;b.附肢骨胳——肢骨与带骨。2)就下列方面说明哺乳动物骨胳的功能:a.支持;b.运动;c.保护体内器官;d.贮藏矿物质;e.制造血细胞。
(2)通过学习植物的支持作用,学生应能:
1)认明双子叶植物幼茎及木质茎横切面内的支持组织。2)指出年幼植物或植物非木质部分主要靠硬胀的细胞来支持,而木质茎则主要是由木质部来支持。
(3)通过学习哺乳动物的行动,学生应能:
1)以肘关节或膝关节为例解释屈肌及伸肌作为一对拮抗肌的功能及其杠杆作用。2)指出腱及韧带在运动时的作用。3)指出下列关节在骨胳中的位置及其可活动程度:a.球窝关节;b.铰链关节。
6.通过学习整合作用及反应,学生应能解释下列名词:“刺激”、“反应”、“感受器”及“反应器”。
(1)通过学习哺乳动物对环境因素的探测,学生应能:
1)认明眼球的下列结构:巩膜、角膜、脉络膜、视网膜、黄斑、盲点、视神经、睫状体、悬韧带、晶状体、虹膜、瞳孔、水状液和玻璃状液。2)解释眼球不同部分的功能。3)叙述影像形成的过程与视觉的产生,包括:a.角膜、晶状体和眼球液体的折射作用;b.影像的性质;c.视网膜上感光细胞的功用;d.神经脉冲从视神经到脑部的传递;e.神经脉冲在大脑皮层视觉中心的分析。4)解释实验中对不同距离物体的聚焦是利用不同厚度的透镜而达成的,并比较其与眼球调整作用的异同。5)说明并解释远视和近视的成因及矫正方法。6)指出全色盲及红绿色盲的含意。7)从耳朵切面图认明下列的结构:耳壳、外耳道、鼓膜、耳骨、卵圆窗、耳咽管、半规管、耳蜗、听神经、外淋巴、内淋巴、外耳和内耳。8)叙述听觉产生的过程,包括:a.声波传递的途径;b.扩大声波振荡的方法;c.声波对感觉神经末梢的刺激及引致在耳蜗管内产生神经脉冲;d.神经脉冲由内耳传至脑部的途径;e.神经脉冲在大脑皮层听觉中心的分析。9)解释半规管的功能:当动物姿势改变时,会推动胶状物,牵动感觉毛细胞而产生神经脉冲。10)指出食物的味道是由于味觉及嗅觉感受器同时受到刺激而产生的。11)指出鼻内及舌上均有化学感受器。12)指出不同的皮肤感受器分别负责接受接触和热度等刺激。13)说明皮肤上的触觉感受器并非均匀地分布全身。
(2)通过学习植物的生长反应,学生应能:
1)说出向性的定义,包括向光性、向地性及向水性。2)以实验显示根的向地性和茎的向光性。3)以生长素的功能解释根的向地性及茎的向光性。4)说明向性反应的重要。
(3)通过学习哺乳动物的协调作用,学生应能:
1)指出中枢神经系统能协调感受器和反应器,因而可对不同的刺激作出适当的反应。2)说出神经元包括细胞本体及神经纤维。3)认明大脑、小脑、延髓及指出其主要功能。4)从一脊髓横切面图中认明下列各部名称:中央管、灰质、白质、脊椎神经、背根神经节和腹根。5)描绘在脊髓反射弧中神经脉冲传递的途径。6)就下列各项辨别反射动作和随意动作:a.神经脉冲传递的途径;b.动作的有意识控制;c.反应的速度;d.对同一刺激所引致反应的划一性。7)指出激素:a.由无管腺分泌;b.由血液输送至身体各部;c.于特定的目标器官产生作用;d.可调节身体功能。8)指出胰岛素能促进:a.身体细胞对葡萄糖的吸收;b.葡萄糖在肝脏内转变为糖元的过程。9)解释低血糖对胰岛素分泌的负反馈效果。10)指出性激素能控制第二性征的发育。11)指出人的第二性征。
(4)通过学习哺乳动物体内平衡,学生应能:
1)说出排泄的定义。2)说明渗透调节的定义是调节体内水和盐的相对份量。3)从肾脏的纵切面中认明下列结构:髓质、皮质、肾盂及输尿管。4)认明肾元的下列结构:输入小动脉、肾小球、输出小动脉、鲍氏囊、卷曲管、集尿管及肾盂。5)解释肾小球超滤作用的过程。6)指出:a.肾元的结构、如何帮助肾小球进行超滤作用;b.肾小球滤液的成分。7)解释葡萄糖、氨基酸、盐分经扩散作用和主动运输过程,由肾小管再被吸收至血液中而水分则经渗透作用再被吸收。8)就水分和盐分的调节,解释肾脏的渗透调节。9)从一皮肤纵切面简图认明下列各结构:表皮、真皮、汗腺、汗管、汗孔、毛发、毛囊、竖毛肌、皮脂腺、微血管及皮下脂肪。10)说明以下结构与体温调节的关系:a.皮肤表面的微血管;b.毛发和竖毛肌;c.汗腺;d.皮下脂肪。11)就胰岛素分泌的不足解释糖尿病的成因。
7.通过身体防卫的学习,学生应能:
(1)说明皮肤是一道抗菌的机械屏障。(2)叙述呼吸道的纤毛上皮有过滤空气中尘粒和细菌的作用。(3)指出胃液中的盐酸能杀死随食物进入胃的大部分细菌。(4)指出盖于伤口的血凝块能止血及防止病原体的入侵。(5)指出白血细胞可借吞噬细菌及产生抗体来保护身体。(6)说明接种疫苗为人工免疫法的一种,其原理包括:1)若身体曾受某种抗原侵袭,身体中的某些白血细胞就会记认该种抗原。2)若该种抗原再度侵袭,身体便会立即制造大量噬菌白血细胞以及专门抵抗该种抗原的抗体。
第四章生物的发育及生命的延续
1.生殖作用
(1)通过学习无性生殖,学生应能:
1)辨别无性及有性生殖。2)叙述无性生殖的各种不同形式,包括二分体分裂、出芽生殖、孢子形成及营养繁殖,并举出适当个例。3)说明营养繁殖的优点和缺点。4)用插条法繁殖新的植物个体。
(2)通过学习有花植物的有性生殖,学生应能:
1)认明花的各部分及指出该部分的功能。2)说明传粉作用和受精作用的重要性。3)从一实例中认明一株花与适应风媒或虫媒所具有的结构。4)指出:a.花粉粒内藏有雄配子;b.胚珠内藏有雌配子。5)叙述有花植物中受精作用的过程,包括:a.柱头上的糖溶液刺激同种植物的花粉粒生出花粉管;b.花粉管将雄配子带至胚珠;c.雄配子进入胚珠内与卵子结合成为合子。6)指出受精作用后,花的各部分在果实及种子的形成中所产生的变化。7)认明双子叶植物种子的各部分及指出该部分的功能。8)指出果实和种子的功能。9)认明果实和种子为适应靠风力或动物散播所具有的结构。10)说明果实和种子的散播对植物生存的重要性。11)叙述双子叶植物种子的萌发过程。12)解释种子萌发所需要条件的实验结果。
(3)通过学习人类的有性生殖,学生应能:
1)认明男性生殖系统中下列部分及指出该部分的功能:贮精囊、尿道球腺、尿道、、、阴囊、前列腺、输精管和附睾。2)认明女性生殖系统中下列部分及指出该部分的功能:卵巢、输卵管、子宫、子宫颈和阴道。3)指出由一带有细胞核的头部及尾部所组成。4)叙述在月经周期中子宫壁的变化。5)指出的传送过程。6)叙述受精过程及细胞核和卵子细胞在输卵管中的结合。7)略述由受精卵至胚胎的发育过程,包括:a.合子由输卵管移至子宫内,已分裂而成一细胞球;b.在子宫内胚胎的形成;c.胚胎植入于子宫内膜,并形成胎盘和脐带。8)说明胎盘在母体与胎儿间养分、氧和废物交换的功用。9)指出羊膜在胎儿发育时的功用。10)略述生产的过程,包括:a.阵痛开始;b.子宫颈扩张,容许婴儿的头部通过;c.子宫颈和腹肌的随意收缩,引致羊膜穿破;d.子宫肌收缩,首先将婴儿头部迫出阴道;e.扎截脐带;f.子宫收缩、排出胎盘。11)讨论亲代养育对后代成长的重要性。12)指出需要节育的原因。13)说明下列避孕法的生物学原理:安全期避孕法、、子宫帽、避孕丸及外科手术避孕法。
2.通过学习生长与发育的知识,学生应能:
(1)说明生长乃个别细胞体积的增大及因分裂而引致细胞数目增加。(2)叙述量度生长的方法;该方法包括量度生物的干重、鲜重及大小。(3)总结和阐释用萌发中种子作简单生长实验所得的数据。(4)说明发育及细胞分化成组织、器官及系统的结果。
第五章遗传学
1.通过学习遗传与变异,学生应能:
(1)说明遗传特性及由小段染色体DNA分子组成的基因所控制。(2)指出每种生物皆有特定的染色体数目。(3)辨别单倍体与双倍体。(4)概述减数分裂的过程,包括同源染色体的配对及分离而导致形成单倍配子。(5)解释减数分裂对形成单倍配子的重要性。(6)顺序排列显微照片或玻片中减数分裂的各个阶段。
2.通过学习遗传的形式,学生应能:
(1)用下列名词阐明遗传现象:显性、隐性、杂种、外表型、基因型、等位基因、同型合子和异型合子。(2)解释配子在遗传中的作用。(3)列举单基因杂交遗传的例子。(4)用遗传学符号、图表等,以逻辑推理方法解决单基因杂交遗传的问题。(5)解释X及Y染色体如何决定人类的性别。(6)用X及Y染色体解释为何男女比例大致相同。
3.通过学习变异这部分知识,学生应能:
(1)列举连续变异与不连续变异的例子。(2)说明不同的表现型可由遗传因素、环境因素或两者的相互作用所引致。(3)解释遗传变异可由减数分裂时各染色体的独立分离现象、受精作用的随机性和突变的过程所引致。(4)就适者生存的现象解释变异的重要性。
第六章生物与生物间及其与环境的相互关系
1.学过生态系的知识,学生应能:
(1)列举影响生物生存的物理及生物因素。(2)以物质的循环及能量流等观念去解释稳定生态系。
2.学生在学过生态系中的能量流动后,应能:
(1)说明能量进入生态系主要是通过生产者进行光合作用而达成的。(2)说明能量以食物形式由一生物传递至另一生物。(3)解释能量在食性层次之间散失的途径。(4)利用本地生境中常见的生物绘制简单的食物链及食物网图。(5)用食性层次之间能量散失的现象去解释数目塔及生物量塔。(6)说明非典型数目塔存在的原因。(7)解释有毒化学品,例如DDT及重金属如何经食物链积聚而影响顶级消费者。
3.学过物质的循环的知识后,学生应能:
(1)解释碳循环中生产者、消费者及分解者的作用。(2)绘简图显示碳循环的主要途径。(3)绘简图显示氮循环的主要途径。
4.学习了生物在生态上的互相依赖性的知识后,学生应能:
举例说明以下的关系:捕食、竞争、片利共生、互利共生和寄生。
5.懂得人类与微生物的关系后,学生应能:
(1)解释微生物在酿酒、制造面包、物质循环和产生有用含氮化合物供豆科植物使用等过程中的作用。(2)说明微生物的害处。(3)解释抗生素纸绽如何影响培养菌而导致在培养基上形成抑制环。(4)说明不同食物保藏方法的生物学原理。
6.人类对环境的影响
(1)学习了土地利用的知识后,学生应能:
指出滥伐及单种栽培可能产生的影响。
(2)通过学习污染这部分知识,学生应能:
1)阐释污染的定义。2)指出烟和废气中常有的污染物包括:一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、碳和铅。3)列出常见的家居废物包括清洁剂、垃圾、塑胶制品和金属罐等。4)叙述常见的污染物对人类健康和环境造成的害处。5)列出常见的农业及工业废物包括原油、热废水、可溶的重金属化合物、无机肥料和粪肥。6)叙述常见的农业及工业废物所造成的害处。7)说明长时间受噪音影响可引致神经紧张、听力减退或失聪。
(3)学习环境保护知识后,学生应能:
(1)说明人口膨胀对土地需求的增加如何破坏自然生境及生态平衡。(2)阐释环境保护的定义。(3)认明废物再循环和控制污染为保护环境的两种途径。(4)简单解释污水处理的生物学原理。(5)讨论立法及教育对保护环境的重要性。
在评价一个国家或地区的中学教育质量,尤其是评价一个国家或地区的中学教学质量时,虽然测量的项目是诸多方面的,但从它的某一学科课程纲要中对受教育者即学生的学习目标的要求显然是十分重要的一个方面。从上面我们介绍的香港地区中学生物学科课程纲要中明确学习目标来看,能够看出香港地区中学生物学科的教育思想、教学方法和内容的基本情况。总体的分析,作者认为不少方面层次和水平是比较高的,可供内地中学生物教育教学借鉴或参考的地方也是比较多的。
1.突出素质教育
香港地区中学生物学科的教育思想是根据香港地区社会需要为目的,是面向全体学生的素质提高的教育,即生物学科的教育要围绕为适应当地社会发展的需要培养学生服务的。生物学科的教育目标不仅是学生毕业后谋生的手段,还是提高学生生存和生活质量的需要。使学生不仅学会立足社会、推动社会发展的本领,更要学会社会发展青年人必备的生物科学知识、技巧和能力,为终生学习、生活打下基础。尤其是科学素质的要求,除了特别需要的科学知识外,还要加强科学方法、科学思维的训练和科学态度、科学精神的培养。同时,中学生物学科教育还要为发展学生的个,积极培养学生的独立思维能力、创造能力、自我调控能力,在能力培养的过程中,为发展学生的个性创造条件,使其有更多的机会把热爱生物科学的潜在的才智得到良好的培植和发挥。
2.体现了中学生物教学的最新趋势
30年来世界各地包括香港地区不断进行中学生物教学改革,不愿学习生物科学的情况已经大有改善。按照香港地区中学生物科课程纲要明确学习目标的要求,学生学习生物课程,将会觉得乐趣无穷,终身受用。体现了生物教学改革的最新趋势,一是加强内容与社会的联系;二是着重态度、高层次思考能力和传意技巧的培训;三是采取更有生趣和更多交流的教学方法;四是运用概念图等工具来发展概念;五是选择以“结构理论”为基础的新颖教学设计;六是努力实现教学手段的现代化。
STS教育是20世纪80年代以来西方教育界兴起的科学教育改革运动。“STS”为科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)首字母的缩写。它是以科学技术在社会生产、生活和发展中的应用为指导思想而组织实施的科学教育,强调科学、技术、社会三者的相互关系,其基本精神是把科学教育与当前的社会发展、生产、生活等热点问题紧密结合起来。我国从19世纪80年代中期开始进行STS教育试点,它现已成为指导教育教学的重要的教育思想。
二、渗透STS教育思想是遵循高中生物课程标准的必然要求
STS教育思想和现行的《普通高中生物课程标准》的理念是丝丝相扣、并行不悖的。新课标在“注重与现实生活的联系”的基本理念中明确指出,让学生在现实生活的背景中学习生物学,这与美国国家教师协会1991年给STS教育下的定义“在人类生活的背景中去教学生学科学”的观点不谋而合。从课程目标来看,新课标提出,要学生认识生物科学和技术的性质,能正确理解科学、技术和社会之间的关系;从能够运用生物知识和观念参与社会事务的讨论。在课程标准的实施建议里,明确提出要“落实科学、技术、社会相互关系的教育”。教师应重视渗透科学、技术、社会相互关系的教育,通过具体事例帮助学生认识生物科学与社会发展的密切联系。教师要引导学生关注我国和当地的与学生现实生活相关的问题,使学生积极思考与生物学有关的社会问题,尝试参与社会决策,培养社会责任感。以上均表明了在生物教学中渗透STS教育思想是遵循新课标理念的必然要求。
三、在生物3“稳态与环境”的教学中渗透STS教育思想
“稳态与环境”是高中生物必修部分的第3模块,其内容在个体和群体水平上揭示了生命系统的稳态及其与环境的关系。其中许多知识均与社会生活、生产和发展密切相关,更适于STS教育思想的渗透。通过教材展示给学生的生物学,是在先进的技术手段支持下不断成长的生物学,是通过技术而不断转化为生产力的生物学,是在广阔的社会背景中,对人类文明有着巨大推动作用,同时又可能产生一些负面影响和冲击的生物学。为此,教材一方面介绍有关科学、技术和社会关系的资料,另一方面还引导学生深入探讨科学、技术和社会三者之间复杂的相互关系,理解科学的价值和局限性,养成热爱科学、尊重科学、理智地运用科学成果的情感和意识,树立人与自然和谐发展的观念,形成科学的价值观。
那么,在教学过程中如何渗透STS教育思想呢?教师应时刻注意以下原则:(1)在讲述生物学概念原理时,联系相关的生物技术及其在社会中的应用;(2)在讲述生物技术时,阐明所蕴含的原理,并指出对科学的推动作用及对社会发展带来的方面的影响;(3)在讲述社会问题时,指出社会问题背后蕴含的生物学知识或技术,从而使学生意识到:科学、技术推动着社会的发展,社会发展中许多重大问题的解决依赖于生物科学技术的进步,三者之间存在密切的互动关系。人教版生物3“稳态与环境”中的许多专题栏目如“与社会的联系”“科学·技术·社会”更是提供了STS教育的良好素材。下面笔者就从教学内容方面阐述在教学中如何进行STS教育思想渗透,主要从个人生活、社会生产和社会发展三个方面进行阐述。
1.个人生活方面
本模块前两章讲述人和动物生命活动的调节与人体健康密切相关,在教学时渗透相关的健康医药方面的知识无疑会引起学生的极大兴趣,也体现了生物科学与社会的联系。学生可能遇到过头昏脑涨、关节酸痛等“空调病”的症状,在“内环境稳态的重要性”一节的教学中可以让学生从内环境稳态失调角度分析“空调病”的病因。糖尿病是现代人的常见病之一,部分学生的亲人就可能是糖尿病患者。在讲授血糖的调节及其影响因素时可以以糖尿病为例,让学生分析糖尿病与饮食结构和生活方式的关系以及如何防治糖尿病等问题。教材在“免疫调节”后的“科学·技术·社会”的阅读材料中介绍了艾滋病的病理机理和传播途径,这属于科学原理;然后让学生进一步搜集有关“鸡尾酒疗法”“水果疗法”等艾滋病的治疗手段,这属于技术;最后学生通过了解世界艾滋病运动、红丝带行动,培养其运用生物知识对社会问题进行讨论决策的意识,这就很好地进行了STS思想的渗透。“通过激素调节”一节后的“科学·技术·社会”栏目中提供了一些应用激素类药物的资料,其中甲状腺素治病、保幼激素提高蚕的产丝量、口服避孕药是药物对人类有利的一面,而给猪饲喂“瘦肉精”、运动员服用兴奋剂、环境激素影响人类的生育能力等却是药物有害的一方面。学生在教师的指导下评价激素类药物的利与弊,就能理解科学技术对社会既可以造成正面的影响,也有负面的作用,科学技术是把“双刃剑”。
2.社会生产方面,
生物学与社会生产中的农、林、牧、渔业等方面有着密不可分的联系。如立体农业,是利用群落空间结构的原理,为充分利用空间和资源而发展起来的一种农业生产模式。“桉树—菠萝型”的立体农业合理利用了不同层次土壤内的水分和养分,充分利用了不同层次的光能,达到了增产增效的目的。生态农业也是渗透STS思想教育的绝好实例。在生态农业中,生态系统的能量流动和物质循环的知识是科学原理,沼气的生产和应用、鸡粪的发酵除臭属于生物技术,而“农业、农村、农民”是我国目前国情下最大的社会问题,这充分体现了科学、技术和社会的互动关系。又如,在林业上如果采用科学合理间伐,则既能保持森林的更新能力,又能稳定的进行林业生产,而合理问伐正是利用了生态系统抵抗力稳定性的原理。教师通过列举以上事例,就能说明生物科学在促进社会生产中发挥了重要作用,学生自然懂得了生物科学促进社会生产的道理。
3.社会发展方面
社会发展中经济发展、人口增长、环境保护、生态平衡等诸问题的解决都依赖于生物科学技术的进步。“种群的特征”一节中有出生率、死亡率的概念,这很容易联想到计划生育。随着人们生活水平的提高和医疗条件的改善,人口的死亡率不断降低,因此,要控制人口增长,就必须降低出生率,这正是我国计划生育政策的理论依据。在“种群数量的变化”一节的教学中,让学生根据历年来我国的人口数据画出增长趋势图,分析是否呈“J”型曲线。这样,学生不仪掌握了数学模型的方法,而且加深了对人口增长的认识,体会到计划生育政策的必要性。再比如,人类活动对生物种群数量的变动有怎样的影响,为什么大熊猫、东北虎等濒危珍稀动物在人们的保护下越来越少,而老鼠、白蚁等有害动物在人们的大力捕杀下依然猖狂,这里就蕴含着“种群数量的变化规律以及影响因素”的生物知识。当学生意识到随着科技水平的提高,人类活动对自然界的影响越来越大时,也就培养了人类对自然的责任感。“温室效应”也是当前人们最关注的环保问题之一,可以让学生从碳循环的角度去解释温室效应的原因,如何缓解和控制温室效应。学生在思考问题的过程中意识到生物科学与社会的密切关系,教师也就达到了渗透STS思想的目的。
综上所述,教师应本着源于教材又不同于教材的精神,努力捕捉STS教育时机,从个人生活、社会生产、社会发展等方面选取具体事例进行STS教育思想的渗透。
参考文献:
[1]徐作英,高中生物新课程的理论与实践[M].北京:高等教育出版社,2008:43-45.
[2]中华人民共和国教育部,普通高中生物课程标准(实验稿)[M].人民教育出版社,2003:35-36.
[3]翁兰穗,高中生物必修课运用STS模式的教学原则和策略[J].课程教材教法,2002(8):45-49.
关键词:森林;林分类型;林分起源;生物量;生产力;中国西南地区
中图分类号:S758.5+2;S718.55+6.07文献标识码:A文章编号:0439-8
全球性的温室效应、气候变暖等生态环境问题正在严重威胁着人类生存与社会经济的可持续发展,已成为全世界共同关注的焦点问题之一[1-3]。森林是陆地生态系统的主体,在全球碳循环中具有重要的作用和地位;生物量的测定是研究森林生态系统生产力和自然界环境要素循环的基础工作[4],森林生产力作为陆地碳循环的重要组成部分,是判定森林碳源(汇)和调节生态过程的主要因子[5]。森林生物量和生产力特征是森林生态系统结构和功能的最基本要素之一[4,5],并且生态系统的能量和营养元素循环的研究首先也依赖于生物量和生产力的数据[6]。森林的生物量积累和生产力发展是生态系统发展的根本动力,所以森林生物量和生产力的动态决定着森林生态系统的变化[7],因此森林生物量和生产力动态对人类进行森林的管理与利用也就具有重要的参考价值;考虑到森林及其变化对陆地生物圈的重要性,推算森林生物量和生产力便成为生态学和全球气候变化研究的重要内容之一,同时还可为系统研究森林植被碳库及其变化提供基础数据。在充分总结前人研究结果的基础上,课题组对中国西南地区(云南省、贵州省、四川省、重庆市)森林的主要优势树种林型的生物量和生产力进行了汇总,旨在为该地区的森林生产力监测与评价提供基础数据支撑,为森林净生产力有关的信息查询、分析评价、辅助决策等提供综合服务。
1森林净生产力概念及计算方法
净生产力指单位土地面积上、单位时间内有机物的净生产量[8]。用净生产力确定林分的总生产量比较困难,所以在研究评价林分的净生产力时,往往采用其年净生物量作为衡量指标,即求算现有林分的年生长量、植物凋落和枯损的量、被采食(伐)量三者之和。但因后两者的量值很小,以往的研究几乎都将其忽略,因此所计算的森林年净生物量要比实际情况略低一些。
森林年净生物量计算公式为:
ΔW=(Wa-Wa-n)/n;
式中,Wa为森林单位面积现存的生物量,Wa-n为n单位时间前森林单位面积的生物量,n为从Wa-n到Wa的时间跨度(单位:年);若Wa-n为0,则森林年净生物量ΔW为n年的平均净生产量(Wp),否则为连年净生物量。
2西南地区森林生物量和净生产力
2.1西南地区森林生物量和净生产力研究现状
本研究收集了中国西南地区(云南省、贵州省、四川省、重庆市)自1986年以来,在森林生物量和净生产力研究领域里发表的相关研究结果[2,3,5,8-53],包括针叶林、针叶阔叶混交林、阔叶林的生物量和净生产力,并对其进行了整理、分析、汇总[54,55],其中涉及的树种有辐射松(Pinups radiata D. Don)、云南松(Pinus yunnanensis Faranch.)、海南五针松(P. fenzeliana Hand.-Mzt.)、油松(P. tabulaeformis Carr.)、华山松(P. armandii Franch..)、马尾松(P. massoniana Lamb.)、思茅松[P. kesiya Royle ex.Gordon var. langbianensis(A.Chev.)Gaussen]、高山松(P. densata Mast.)、日本落叶松[Larix kaempferi(Lamb.)Carr.]、红杉(L. potaninii Batalin)、峨眉冷杉[Abies fabri(Mast.)Craib]、长苞冷杉(A. georgei Orr.)、云南紫果冷杉[A. recurvata Mast. var. salonenensis(Botd Zres-Rey et Gaussen)C. T. Kauan.]、杉木[Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.]、云杉(Picea asperata Mast.)、紫果云杉(P. purpurea Mast.)、油麦吊云杉[P. brachytyla(Franch.)Pritz. var. complanata(Mast.)Cheng.]、墨西哥柏(Cupressus lusitanica Mill.)、柏木(C. funebris Endl.)、桤木(Alnus cremastogyne Burk.)、黄背栎(Quercus pannosa Hand.-Mazz.)、辽东栎(Q. liaotungensis Koidz.)、灰背栎(Q. senescens Hand.-Mazz.)、桦木(Betula spp.)、红桦(B. albo-sinensis Burk.)、黄毛青冈[Cyclobalanopsis delavayi(Franch.et)Schottky]、杜鹃(Rhododendron simsii Planch.)、杜仲(Eucommia ulmoides Oliver)、楠木(Phoebe zhennan S. Lee.)、光果西南杨[Populus schneideri(Rehder)N. Chao var. tibetica(C. K. Schneid.) N. Chao.]、连香树(Cercidiphyllum japonicum Sieb. et Zucc.)、竹(Bambusoideae)、刺楸[Kalopanax septemlobus (Thunb.) Koidz.]、赤桉(Eucalyptus camaldulensis Dehnh.)、元江栲(Castanopsis orthacantha Franch.)、短刺栲(C. echidnocarpa Miq.)、木果石栎[Lithocarpus xylocarpus(Kurz)Markg.]等;其中针叶林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表1,针叶阔叶混交林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表2,阔叶林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表3。
2.2西南地区森林生物量和净生产力资料汇总
综合表1、表2、表3结果进一步汇总可以得出,中国西南地区的森林生物量为162.15 t/hm2,其中乔木层生物量为148.41 t/hm2,乔木层、灌木层、草本层和枯落物层所占总生物量的比例分别为91.53%、2.93%、1.46%和4.08%;森林净生产力为11.98 t/(hm2·a),其中乔木层净生产力为10.64 t/(hm2·a),乔木层、灌木层、草本层所占总净生产力的比例分别为88.80%、6.04%和5.16%。
2.2.1不同林分类型的生物量和净生产力若按林分类型来划分,则中国西南地区(云南省、贵州省、四川省、重庆市)的森林生物量和净生产力汇总情况见表4,由表4可知,各林分总生物量的大小顺序为阔叶林总生物量、针叶阔叶混交林总生物量、针叶林总生物量。针叶林的林分总生物量为145.18 t/hm2,其中乔木层的生物量为126.15 t/hm2,占针叶林林分总生物量的86.89%,灌木层、草本层和枯落物层的生物量分别占针叶林林分总生物量的3.36%、2.96%和6.79%。阔叶林的林分总生物量为178.08 t/hm2,其中乔木层的生物量为166.84 t/hm2,占阔叶林林分总生物量的93.69%,灌木层、草本层和枯落物层的生物量分别占阔叶林林分总生物量的3.20%、0.66%和2.45%。针叶阔叶混交林的林分总生物量为164.63 t/hm2,其中乔木层的生物量为160.17 t/hm2,占针叶阔叶混交林林分总生物量的97.29%,灌木层、草本层和枯落物层的生物量分别占针叶阔叶混交林林分总生物量的0.64%、0.82%和1.25%。从表4还可知,各林分的总净生产力大小顺序为阔叶林总净生产力、针叶林总净生产力、针叶阔叶混交林总净生产力。针叶林的林分总净生产力为12.13 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为10.74 t/(hm2·a),占针叶林林分总净生产力的88.54 %,灌木层和草本层的净生产力分别占针叶林林分总净生产力的5.19%和6.27%。阔叶林的林分总净生产力为12.75 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为11.33 t/(hm2·a),占阔叶林林分总净生产力的88.86%,灌木层和草本层的净生产力分别占阔叶林林分总净生产力的7.69%和3.45%。针叶阔叶混交林的林分总净生产力为9.61 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为8.63 t/(hm2·a),占针叶阔叶混交林林分总净生产力的89.80%,灌木层和草本层的净生产力分别占针叶阔叶混交林林分总净生产力的1.46%和8.74%。
2.2.2不同林分起源的生物量和净生产力若按林分起源来划分,则中国西南地区(云南省、贵州省、四川省、重庆市)的森林生物量和净生产力汇总情况见表5,由表5可知,天然林的林分总生物量大于人工林的。天然林的林分总生物量为210.58 t/hm2,其中乔木层的生物量为196.09 t/hm2,占天然林林分总生物量的93.12%,灌木层、草本层和枯落物层的生物量分别占天然林林分总生物量的3.04%、1.15%和2.69%;人工林的林分总生物量为110.65 t/hm2,其中乔木层的生物量为97.84 t/hm2,占人工林林分总生物量的88.42%,灌木层、草本层和枯落物层的生物量分别占人工林林分总生物量的2.34%、2.08%和7.16%。各林分的天然林总净生产力也大于人工林的。天然林的林分总净生产力为13.38 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为11.96 t/(hm2·a),占天然林林分总净生产力的89.39%,灌木层和草本层的净生产力分别占天然林林分总净生产力的7.55%和3.06%;人工林的林分总净生产力为10.56 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为9.24 t/(hm2·a),占人工林林分总净生产力的87.50%,灌木层和草本层分别占人工林林分总净生产力的3.31%和9.19%。
3西南地区森林生物量和净生产力影响因素
谷晓平等[56]研究了近20年来的气候变化对云南省、贵州省、四川省和自治区部分地区植被净初级生产力的影响,结果表明,这些地区总植被净初级生产力的空间分布与降水量呈显著的正相关,与海拔高度呈显著的负相关;从年际变化来看,这些地区总植被净初级生产力有上升趋势;蒙吉军等[57]也对近20年来西南喀斯特地区(云南省、贵州省、广西壮族自治区)植被变化对气候变化的响应进行了研究,其结果表明,植被指数年际变化与气候因子年际变化的相关系数区域差异比较明显,20世纪80年代以来,西南喀斯特地区植被覆盖度和净初级生产力总体均呈增加的趋势,但差异不显著。王兆礼等[58]对珠江流域(云南省、贵州省、广西壮族自治区、广东省)植被净初级生产力及其时空格局进行了研究,结果表明,受气候和土地利用变化的影响,近20年来珠江流域植被净生产力整体上呈现减少的趋势,单位面积减少了约0.6%,不过差异不显著;这个结果同谷晓平等[56]和蒙吉军等[57]的研究结果存在一定的差异,其产生的原因可能是由于行政区划范围的不同造成的。
杨亚梅等[59]和王玉娟等[60]分别研究了季节变化对贵州省植被净初级生产力的影响,前者研究结果表明,在1981~2000年期间,春季和秋季的植被净生产力都呈显著增加的趋势,而夏季和冬季的植被净生产力都呈减少的趋势,春季是植被净生产力增加速率最快的季节,夏季是植被净生产力减少速率最快的季节;后者研究结果表明,植被的净生产力大小顺序为春季净生产力、秋季净生产力、冬季净生产力。
4小结
1)在总结前人大量研究结果的基础上,将西南地区(云南省、贵州省、四川省、重庆市)的森林生物量和净生产力按不同林分类型和林分起源进行了总结概述,结果显示,该地区的森林生物量为162.15 t/hm2,净生产力为11.98 t/(hm2·a),这比于维莲等[54]的研究结果[广西壮族自治区、云南省、贵州省、四川省、重庆市、湖南省,1989~1993年平均总森林生物量为148.66 t/hm2,净生产力9.64 t/(hm2·a)]和方精云等[55]的研究结果[云南省、贵州省、四川省,森林生物量为101.43 t/hm2,净生产力为9.67 t/(hm2·a)]稍高;就是按不同林分起源来划分,同于维莲等[54]的研究结果[天然林林分生物量为156.65 t/hm2、人工林林分生物量为84.51 t/hm2,天然林林分净生产力为8.93 t/(hm2·a)、人工林林分净生产力为10.20 t/(hm2·a)]也存在一些差异。产生以上差异的原因可能是所选参考文献的范围、年限等不一致造成的,也可能是计算方法上的差异造成的,其具体原因还有待进一步深入查找分析。
2)在查阅大量文献资料的基础上,笔者发现不同林分类型乔木层的净生产力及灌木层、草本层的净生产力计算方法差异较大,主要是在林龄的确定上没有一个统一的标准。丁贵杰等[8]认为,林龄8、12、18、22、30年的马尾松林分松针叶龄应分别取1.4、1.5、1.7和1.8年;吴兆录等[29]对林龄40和100年的高山松林分松针叶龄取的则是3.5年;宿以明等[14]对35年生的峨眉冷杉林分针叶叶龄取的是5年,林内灌木层和草本层林龄分别取的是5年和4年,而在“川西采伐迹地早期植被生物量与生产力动态初步研究”一文中,草本层的年龄取的则是1年[45];潘攀等[35]在对杜仲人工林生产力研究中,草本层的林龄取的则是林分年龄7年;江洪等[11]对云南松林分松针叶龄取的是林分年龄18年等。基于以上种种差异,笔者认为有必要对其进行更深入的研究,根据不同林龄、不同林分类型等来划分,统一其林龄或叶龄取舍及其计算方法。
3)本研究共收集了有关西南地区(云南省、贵州省、四川省、重庆市)森林生物量和净生产力相关文献60篇,但针对针叶阔叶混交林生物量和净生产力的研究文献仅有7篇,60篇文献中只有13篇的林分净生产力包括了枯落物,其他的文献则没有。基于此,笔者认为,今后对针叶阔叶混交林林分的生物量和净生产力、林分枯落物的净生产力研究还有待进一步拓展。另外,收集的60篇相关文献中,有多达34篇是2000年以前发表的,由此可反映出西南地区(云南省、贵州省、四川省、重庆市)森林净生产力的相关研究还是相对滞后的。
参考文献:
[1] 方精云. 中国森林生产力及其对全球气候变化的响应[J]. 植物生态学报,2000,24(5):513-517.
[2] 刘彦春,张远东,刘世荣,等. 川西亚高山针阔混交林乔木层生物量、生产力随海拔梯度的变化[J]. 生态学报,2010,30(21):5810-5820.
[3] 刘彦春,张远东,刘世荣. 川西亚高山次生桦木林恢复过程中的生物量、生产力与材积变化[J]. 生态学报,2010,30(3):594-601.
[4] 郑征,刘宏茂,刘伦辉,等. 西双版纳原始热带季节雨林生物量的研究[J]. 广西植物,1999,19(4):309-314.
[5] 夏焕柏. 茂兰喀斯特植被不同演替阶段的生物量和净初级生产力估算[J]. 贵州林业科技,2010,38(2):1-8.
[6] 何海,乔永康,刘庆,等. 亚高山针叶林人工恢复过程中生物量和材积动态研究[J].应用生态学报,2004,15(5):748-752.
[7] 罗辑,杨忠,杨清伟.贡嘎山森林生物量和生产力的研究[J]. 植物生态学报,2000,24(2):191-196.
[8] 丁贵杰,王鹏程. 马尾松人工林生物量及生产力变化规律研究Ⅱ.不同林龄生物量及生产力[J]. 林业科学研究, 2001, 15(1):54-60.
[9] 潘攀,慕长龙,牟菊英,等. 辐射松人工幼林生物量和生产力研究[J]. 四川林业科技,2005,26(1):22-29.
[10] 宿以明. 日本落叶松人工林生物量和生产力的研究[J].四川林业科技,1995,16(3):36-42.
[11] 江洪,林鸿荣.飞播云南松林分生物量和生产力的系统研究[J]. 四川林业科技,1985,6(4):1-10.
[12] 张家贤,袁永珍. 海南五针松人工林林分生物量的研究[J]. 植物生态学与地植物学学报,1988,12(1):63-69.
[13] 周世强,黄金燕. 四川红杉人工林林分生物量和生产力的研究[J]. 植物生态学与地植物学学报,1991,15(1):9-15.
[14] 宿以明,刘兴良,向成华. 峨眉冷杉人工林林分生物量和生产力研究[J]. 四川林业科技,2000,21(2):31-35.
[15] 鄢武先,宿以明,刘兴良,等. 云杉人工林生物量和生产力的研究[J]. 四川林业科技,1991,12(4):17-22.
[16] 潘攀,李荣伟,向成华,等. 墨西哥柏人工林生物量和生产力研究[J]. 长江流域资源与环境,2002,11(2):133-136.
[17] 杨洪国. 长江上游柏木人工林林分生物量研究[J].四川林勘设计,2007(1):17-19.
[18] 王江. 桤柏混交幼林群落特征及生物量调查[J].四川林业科技,1993,14(1):66-69.
[19] 杨韧,邓朝经,覃模昌,等. 川中丘陵区柏木人工林生物量的测定[J]. 四川林业科技, 1987,8(1):21-24.
[20] 江洪. 紫果云杉天然中龄林林分生物量和生产力的研究[J]. 植物生态学与地植物学学报,1986,10(2):146-152.
[21] 马明东,江洪,罗承德,等. 四川西北部亚高山云杉天然林生态系统碳密度、净生产量和碳贮量的初步研究[J]. 植物生态学报,2007,31(2):305-312.
[22] 江洪,朱家骏. 云杉天然林林分生物量和生产力的研究[J]. 四川林业科技,1986,7(2):5-13.
[23] 张治军,王彦辉,袁玉欣,等. 马尾松天然次生林生物量的结构与分布[J]. 河北农业大学学报,2006,29(5):37-43.
[24] 吴兆录,党承林. 云南普洱地区思茅松林的生物量[J]. 云南大学学报(自然科学版),1992,14(2):119-127.
[25] 吴兆录,党承林.云南普洱地区思茅松林的净第一性生产力[J]. 云南大学学报(自然科学版),1992,14(2):128-136.
[26] 吴兆录,党承林. 云南昌宁县思茅松林的生物量和净第一性生产力[J]. 云南大学学报(自然科学版),1992,14(2):137-145.
[27] 石培礼,钟章成, 李旭光. 四川桤柏混交林生物量的研究[J]. 植物生态学报,1996,20(6):524-533.
[28] 吴兆录,党承林,王崇云,等. 滇西北高山松林生物量的初步研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):220-224.
[29] 吴兆录,党承林,王崇云,等. 滇西北高山松林净第一性生产力的初步研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):225-228.
[30] 党承林,吴兆录. 黄毛青冈群落的生物量研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):205-209.
[31] 党承林,吴兆录. 黄毛青冈群落的净第一性生产力研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):210-213.
[32] 党承林,吴兆录,王崇云,等. 云南中甸长苞冷杉群落的生物量和净生产力研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):214-218.
[33] 吴兆录,党承林,和兆荣,等. 滇西北油麦吊云杉林生物量的初步研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):230-234.
[34] 吴兆录,党承林,和兆荣,等. 滇西北油麦吊云杉林净第一性生产力的初步研究[J].云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):240-244.
[35] 潘攀,李荣伟,覃志刚,等.杜仲人工林生物量和生产力研究[J]. 长江流域资源与环境,2000,9(1):71-77.
[36] 马明东,江洪,杨俊义. 四川盆地西缘楠木人工林林分生物量的研究[J]. 四川林业科技,1989,10(3):6-14.
[37] 彭培好,彭俊生,王成善,等. 川西高原光果西南杨人工林生物量及生产力的研究[J]. 林业科技,2003,28(4):14-18.
[38] 刘文耀. 昆明北郊水源保护区圣诞树人工林林分生物量及生产力的研究[J]. 广西植物,1995,15(4):327-334.
[39] 孔维静,郑征. 岷江上游茂县退化生态系统及人工恢复植被地上生物量及净初级生产力研究[J]. 山地学报,2004,22(4):445-450.
[40] 方向京,李贵祥,张正海. 滇东北不同退耕还林类型生物生产量及水土保持效益分析[J]. 水土保持研究,2009,16(5):229-232.
[41] 林伟宏,陈克明,刘照光. 川西南干热河谷赤桉人工林生物量和营养元素含量[J]. 山地研究,1994,12(4):251-255.
[42] 宿以明,慕长龙,潘攀,等. 岷江上游辽东栎天然次生林生物量测定[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2003, 27(6):107-109.
[43] 吴兆录,党承林,和兆荣,等. 滇西北黄背栎林生物量和净第一性生产力的初步研究[J].云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):245-249.
[44] 吴兆录,党承林. 昆明附近灰背栎林生物量和净第一性生产力的初步研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):235-239,244.
[45] 宿以明,王金锡,史立新,等. 川西采伐迹地早期植被生物量与生产力动态初步研究[J]. 四川林业科技,1999,20(4):14-21.
[46] 唐建维,张建侯,宋启示,等. 西双版纳热带次生林生物量的初步研究[J]. 植物生态学报,1998,22(6):489-498.
[47] 唐建维,张建侯,宋启示,等. 西双版纳热带次生林净初级生产力的初步研究[J]. 植物生态学报,2003,27(6):756-763.
[48] 郑征,冯志立,甘建民. 西双版纳热带季节雨林下种植砂仁干扰对雨林净初级生产力影响[J]. 植物生态学报,2003,27(1):103-110.
[49] 党承林,吴兆录. 元江栲群落的生物量研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):195-199.
[50] 党承林,吴兆录. 元江栲群落的净第一性生产力研究[J]. 云南大学学报(自然科学版), 1994,16(3):200-204.
[51] 党承林,吴兆录.季风常绿阔叶林短刺栲群落的生物量研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1992,14(2):95-107.
[52] 党承林,吴兆录. 季风常绿阔叶林短刺栲群落的的净第一性生产力研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):108-118.
[53] 谢寿昌,刘文耀,李寿昌,等. 云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林生物量的初步研究[J]. 植物生态学报,1996,20(2):167-176.
[54] 于维莲,董丹,倪健. 中国西南山地喀斯特与非喀斯特森林的生物量与生产力比较[J].亚热带资源与环境学报,2010, 5(2):25-30.
[55] 方精云,刘国华,徐嵩龄.我国森林植被的生物量和净生产力[J]. 生态学报,1996,16(5):497-508.
[56] 谷晓平,黄玫,季劲钧,等. 近20年气候变化对西南地区植被净初级生产力的影响[J]. 自然资源学报,2007,22(2):251-259.
[57] 蒙吉军,王钧. 20世纪80年代以来西南喀斯特地区植被变化对气候变化的响应[J]. 地理研究,2007,26(5):857-866.
[58] 王兆礼,陈晓宏.珠江流域植被净初级生产力及其时空格局[J]. 中山大学学报(自然科学版),2006,45(6):106-110.