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碳循环的特点精选(九篇)

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碳循环的特点

第1篇:碳循环的特点范文

“生态系统中的物质循环和能量流动”是苏教版八年级《生物》下册第25章第二节,本节内容综合性较强,既涉及光合作用、呼吸作用、生态系统、食物链、食物网等方面的知识,又涉及能量流动和物质循环;不仅与生活和生产密切相关,又与全球的环境、资源密不可分。能量流动是一个比较抽象的过程,各营养级中能量的来源和去路比较复杂,学生理解难度相对较大。但八年级学生已具有一定的分析问题能力,又学过水(氧)循环以及生态系统组成等基础知识。另外,生活经验也提供给他们大量相关的信息,学生对生物学主题中与实际应用和社会问题相关的内容兴趣较浓,这是学习本节内容的有利条件。为此,本节教学以生态系统的能量流动及特点和碳循环过程作为重点,将生态系统能量流动的特点分析及能量流动和物质循环的关系作为难点,应用问题情境、阅读、小组讨论、比较和师生谈话等多种教学方法,引导学生主动学习,建构自己的认知体系。在教学过程中学习分析、总结,学会思考。教学设计如下。

2教学目标

2.1知识目标

描述生态系统中的能量流动和物质循环;描述生态系统中的能量流动和物质循环的特点;说出生态系统中能量的最初来源。

2.2能力目标

通过分析总结,培养运用科学知识分析和解决实际问题的能力;通过图片的观察,培养识图、观察和分析能力;通过讨论、交流,培养语言表达能力、小组合作能力。

2.3情感态度和价值观

正确认识人类作为生态系统中的一员在物质循环和能量流动中的作用,增强环境、资源意识,更加热爱大自然和保护大自然。

3教学过程

课前教师准备多媒体课件,学生预习本节课本内容,并搜索相关资料。

3.1引入

播放纪实视频“实拍灰狼欲捕食羊群,遭到牧民策马驱逐”片段,学生观察:在草原上,一只野兔遭灰狼的追逐最终被捕食,狼欲捕食羊群,遭到牧民策马驱逐。精彩、直观的视频展示引入新课,以激发学生兴趣。创设问题情境:能否说出草原上一条食物链?学生很容易回答:“草兔狼;草羊狼”等。进一步提问:兔(羊)的能量从哪里来?兔(羊)的能量到哪里去了?学生思考后回答……,那么生态系统的能量是怎样输入的呢?又是怎样传递和散失的呢?让我们一起来共同探究。

3.2生态系统的能量流动

提出问题:从上述的食物链中,大家知道了兔(羊)靠吃草获得能量,那么草的能量又从哪里来的?按以下步骤展开教学:(1)第一步指导学生阅读教材第一自然段文字,设置问题①生态系统的能量最初来源是什么?②能量进入生产者的途径是什么?③能量来源的起点是什么?④流动的渠道是什么?设置问题情境导读,引导学生思考、分析,可以提高阅读效率,教师鼓励学生大胆发言,激发竞争意识。(2)第二步尝试分析“草兔狼”食物链中的各个营养级以及所属的生物组成,学生分析后作汇报(如下),明确“营养级”概念。(3)第三步呈现课件“生态系统能量流动的示意图”并提出问题:能量是怎样流动的?有何规律?指导学生阅读教材第二自然段并分组讨论,教师可作为参与讨论者,与学生一起讨论。师生交流:输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了,一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖。在后一部分能量中,一部分被分解者利用,还有一部分被植食性动物摄取,这样能量就从第一营养级流人第二营养级,以此类推……教师再问:能量从一种生物传到另一种生物,是不是百分之百传递?为什么?(不是,因为有一部分散失了)能量从哪种生物又流向哪种生物?(由被取食者流向取食者)在食物链中,能量流动能不能倒流过来?教师引导学生观察这条食物链中各营养级的排序是否可以变动(不能,单一方向)。能否总结能量流动特点?学生:逐级递减,单向传递。接下去,可展示“生态系统的能量流动”动画(配解说),丰富学生的感觉视觉,加深学生对能量流动的理解,有突破教学难点;继续展示“能量金字塔”,阐明其含义及特点……通过层层递进,引导和分析,使学生获得新知,进一步完善认知结构。

3.3生态系统的物质循环

过渡:生态系统能量流动伴随物质的循环,能量由太阳提供,物质由地球提供的,为什么生态系统中的大量物质,亿万年来没有被耗尽呢?是因为物质可以被循环利用的。教师引导学生写出光合作用和呼吸作用的公式,说明二氧化碳在此过程中的作用,从回顾旧知入手,通过知识迁移把新旧知识融会贯通。课件呈现“碳循环示意图”并指导学生分组讨论,思考每一个箭头代表的生理过程及物质名称,可设置思考题:①碳在大气中以什么形式存在的?②碳在生物体内以什么形式存在的?③大气中二氧化碳的主要来源?④地球上无数的生物每天都要消耗大量氧气并产生大量的二氧化碳,为什么我们没有缺氧?⑤尝试描述碳循环的过程。通过图片观察提高学生的识图能力,培养学生的观察、分析能力,在讨论和交流中,也锻炼学生的语言表达和小组合作能力。接着,播放“生态系统中的物质循环”动画,然后师生共同归纳碳循环的含义:碳(元素)循环是指生物(群落)与无机(非生物)环境之间进行的循环;碳循环的范围是全球性的,特点是全球性往复循环。引导学生继续探讨:物质是可以循环利用的,那么地球上的资源是不是用之不竭?乱砍滥伐和大量燃烧化石燃料对生态系统的碳循环有没有影响?你有什么建议?谈谈自己的看法。同学们各杼己见。课堂延伸引导学生利用新知识去解决实际问题,学以致用,同时也增强了学生的环境、资源意识。

第2篇:碳循环的特点范文

中国是全球陆地碳循环研究的重点区域,探明其生态系统碳收支不仅具有非常重要的全球意义,而且对保障中国国家安全和有关环境问题的外交谈判具有重要作用。净初级生产力(Net Primary Productivity, NPP)是指在植物光合作用所固定的光合产物或有机碳(Gross Primary Productivity, GPP)中,扣除植物自身呼吸消耗部分(Autotrophic Respiration,)后,真正用于植物生长和生殖的光合产物量或有机碳量,也被称为净第一性生产力[1]。它反映植被生产力状况,是生态系统能量与物质循环的基础,在研究区域乃至全球碳循环和碳存储中扮演着重要角色。模型模拟是当前在区域和全球尺度上进行陆地生态系统碳循环过程模拟和碳收支评估的主要研究方法。陆地生态系统过程模型的发展为系统分析、定量表达和预测陆地生态系统生产力、碳循环对气候变化和人类活动的响应等提供了有力支撑[2]。在过去几十年中,科学家相继开发了众多适用于陆地碳循环的动力学模型,这些模型主要分为生物地理模型、生物地球化学模型、陆面生物物理模型、全球动态植被模型和遥感模型等[3]。中国学者先后从国外引进和改良了CEVSA[4-5]、CASA[6-8]、GLO-PEM[9-11]、BEPS[12-13]等多个陆地生态系统碳循环模型,同时也自主开发了适用于中国陆地生态系统的AVIM2[14-15]、Agro-C[16]、FORCCHN[17]、DCTEM[18]等模型,对当前气候状态下中国自然陆地生态系统的净初级生产力和碳储量、未来气候变化和土地利用变化对中国陆地生态系统碳循环的影响等问题进行了模拟分析。

本文收集了不同学者利用过程模型和遥感模型模拟的中国陆地生态系统净初级生产力及其对未来气候变化的响应情况,旨在系统分析中国陆地生态系统净初级生产力的变化特征,进而为中国的碳收支研究、区域和全球尺度的碳循环模型模拟与发展提供数据支持。

2 中国陆地生态系统净初级生产力及其时间变化

自20世纪90年代末开始,中国学者利用生态系统过程模型和遥感模型就中国陆地生态系统NPP的估算先后开展了大量研究工作(表1)。由于所应用的模型、研究数据和研究时段等有所不同,不同研究结果间存在差异。但NPP的估算结果主要集中在1.43~3.30 之间,占表1中所有研究结果总数量的77.78%。年均NPP在3.30~4.00和>4.00 的数值个数分别只有4个。就不同研究所应用的模型来看,模拟结果的低值区主要集中在CASA、BIOME-BGc和BEPS等模型。综合不同研究者的研究结果可以得到,中国陆地生态系统NPP平均为(2.828±0.827)。

表1中加粗标记的研究结果除了朴世龙等研究指出,N沉降以及对农作物施加N肥两者可以共同解释1961-2005年中国陆地生态系统净碳增长的61%,同时大气增加和土地利用对碳储存起促进作用;但臭氧污染和气候变化降低了这一时期的碳汇储量。

3 中国陆地生态系统不同植被类型净初级生产力

由于采用的植被类型图和模型等存在差异,不同学者利用过程模型和遥感模型对中国陆地生态系统同一植被类型单位面积NPP的估算结果差别较大。本文对收集到的相关研究结果进行了汇总分析(图2)。结果显示,常绿阔叶林单位面积NPP为745.12 ,显著高于其他植被类型,但不同研究结果间变化范围很大,介于417.9~1086。之间。落叶针叶林、常绿针叶林和落叶阔叶林相差较小,变化在415.62~513.67之间。不同学者估算的农作物单位面积NPP差别很大,最低值不足最高值的1/4,其均值为458.25,低于阔叶林,但高于针叶林。灌丛与落叶针叶林较为接近,前者为365.08 ,后者为415.62。草地和荒漠均位于低值区,但前者显著高于后者,分别为217.90和16.52。森林生态系统单位面积NPP随林龄的变化而变化。Wang等[51]研究表明,落叶针叶林、常绿阔叶林、热带和亚热带常绿针叶林和落叶阔叶林单位面积NPP分别在54、40、13和122林龄时达到最大值,数值分别为462、889、620和625。由此可见,中国森林生态系统净初级生产力具有较大的增长潜力。

由于不同研究者在进行模型模拟时所用的植被类型图不同,因此相同植被类型所占面积存在差异。本文统一采用中国1∶100万植被类型图中不同植被类型的面积数据应用DLEM模型研究表明,如果综合考虑、气候、和土地利用的影响,1961-2000年中国草地NPP仅增 加了0.0003 PgC,但是去除的影响后,NPP则增加0.0143 PgC。同时,Ren等[47]指出,要想更全面地了解森林生态系统碳固持能力的变化及其应对气候变化和空气污染的能力,在未来研究中应考虑对流层浓度。

4 未来气候变化对中国陆地生态系统净初级生产力的影响

IPCC模拟了8种气候情景下中国陆地生态系统NPP到本世纪末的变化情况,结果显示,NPP将先增加,到2090年左右达到最大值,此后开始下降,其可能的原因是由于干旱的压力。

不同植被类型对未来气候变化的响应存在差异。Ju等应用Crop-C模型预测了2000-2050年中国农田NPP在A1B情景下将以0.0006 的速度增长。

图3 不同植被类型NPP总量

Fig.3 The total amount of NPP in different vegetation types

5 结语

综合分析表明,中国陆地生态系统NPP平均为(2.828±0.827) ,但不同研究者的估算结果差异较大,主要集中在1.43~3.30 之间。其中,CASA、BIOME-BGC和BEPS模型的模拟结果偏低。1982-1998年,NPP总体上呈现在波动中不断上升的趋势,从2.542 增加到2.976,平均每年增加0.027 ,增长率为1.07%。其中,80年代NPP的变化趋势较之90年代平缓。由于各植被类型所占面积不同,其单位面积NPP和NPP总量的大小分布存在显著差异。单位面积NPP表现为常绿阔叶林显著高于其他植被类型,但其估算结果的变化范围较大,平均为745.12。落叶针叶林、常绿针叶林和落叶阔叶林相差较小,变化在415.62~513.67。之间。不同学者对农作物单位面积NPP估算结果的最低值不足最高值的1/4,其均值高于针叶林,但低于阔叶林。灌丛与落叶针叶林的数值较为接近?草地和荒漠则均位于低值区,但前者显著高于后者,分别为217.90和16.52 。基于1∶100万中国植被图计算得到的不同植被类型NPP总量表现为农作物和草地居于前两位,两者之和高达总NPP的58.34%。其他植被类型中除灌丛和常绿针叶林外均不足总量的10%,其中,以荒漠和混交林的数值为最低。各森林类型NPP总量之和为0.779,占总NPP的29%。

在未来气候情景下,中国陆地生态系统NPP总体上可能呈现出先增加后减小的趋势,但不同研究结果间差异很大,甚至是完合相悖的结果。不同植被类型对未来气候变化的响应同样存在差异。

尽管过程模型和遥感模型在模拟陆地生态系统净初级生产力方面具有诸多优势,如:适用于区域和全球尺度的时空连续分析、有利于对未来气候情景的模拟预测等,但在模型应用中还存在着一定的不足,如:

(1)模型的不确定性分析

模型的构建是基于对现实过程的简化,在此过程中众多的假设和主观判断给模型带来了很多隐藏的误差。并且,模型参数和输入数据的不确定性同样影响着模型模拟结果的精度。但是,这些误差因素在传统的不确定性研究中往往被忽略[64]。尽管人们已经认识到对模型模拟结果进行不确定性分析的重要性,但是在目前的碳收支研究中,定量分析其模拟结果的不确定性仍然是一个亟待解决的问题。如表1中不同模型对NPP的估算结果差别较大,主要原因可能是模型结构、模型参数和输入数据的不同,但由此引起的NPP差异却可能掩盖真实NPP的大小,因此,对模型模拟结果的不确定性分析对模拟结果的准确性具有重要意义。

(2)模型过程机理的深入刻画

虽然目前的过程模型可以模拟出不同环境条件下植被冠层生理生态过程的动态变化,但是对这些变化的认识多停留在经验水平,并且我们对一些生态系统的过程机理还不是很清楚。如现有模型对生态系统碳、氮、水循环的耦合关系还没有较深入的描述,这需要建立在对这一关系的现实机理有较充分认识的基础上;对生态系统呼吸的模型构建往往受限于我们对其复杂过程的理解,因此,往往采用简化的方程形式[65]。

(3)碳循环模型与气候模式、水文模式的耦合

现有的陆地生态系统碳循环模型只考虑了垂直方向的通量,在空间上是相互独立的,并没有考虑水平方向的通量,如物质在大气中的平流传输、土壤水和营养物质在水平方向的移动等,这些不足均会给陆地生态系统碳收支模型的模拟结果带来很大的不确定性。

(4)遥感数据的准确性

由于遥感数据具有易获取,时空分辨率高,一些大尺度难于测量的数据信息可以通过遥感反演方式获得等特点,目前区域和全球尺度的过程和遥感模型多采用遥感数据作为模型的部分或全部驱动参数。但随着遥感技术不断发展的同时也暴露出以往遥感数据的质量问题,如,基于不同精度或质量的遥感数据可能会获得完全相反的结果。因此,基于遥感参数计算得到的净初级生产力同样存在着较大的不确定性,这需要我们在深入了解遥感数据的基础上对以往的模型模拟结果进行校正或剔除。而本文在对不同研究结果进行汇总 分析时,并没有考虑这一因素的影响,这将是下一步研究工作关注的一个主要问题。

第3篇:碳循环的特点范文

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?

第4篇:碳循环的特点范文

【关键词】广西;土壤有机碳库;土壤碳密度;GIS

陆地生态系统碳循环是全球碳循环的重要组成部分,土壤碳库是陆地最大的碳储库。土壤有机碳的积累和分解的速率直接影响着大气中CO2浓度的变化,作为温室气体的CO2,对全球的温度变化起着关键作用,大气CO2浓度的上升、全球气候变暖,使土地利用模式及其变化对土地生态系统碳循环的影响研究成为当前的热点和难点。全球1m深土壤的有机碳含量约为1500Pg C,是植被碳库(550±100 Pg C)的3倍,大气碳库(805 Pg C)的2倍。土地利用变化主要对0~20cm土层内的土壤有机碳产生影响,且对第一层的影响比第二层的大。陆地生态系统是人类活动最频繁的地方,任何微小的扰动变化都可能影响到大气和土壤之间碳循环的平衡,进而改变人类的生存环境。因此不论是从研究地球各个圈层之间的物质循环还是从认识自然资源以便为人类更好的利用,都具有重要的参考价值和指导意义。

土壤有机碳储量研究一般是按照植被类型、土壤类型、生命带或模型法来做统计。

1 研究地区和研究方法

1.1 自然概括

广西壮族自治区地处祖国南疆,位于东经104°26'―112°04',北纬20°54'―26°24'之间,北回归线横贯全区中部。全区土地总面积23.67万平方公里,占全国总面积2.47%。广西地貌总体是山地丘陵性盆地地貌,呈盆地状,其特征是:丘陵错综,占广西总面积10.3%;喀斯特广布,占广西总面积37.8%;山系多呈弧形,层层相套。广西是全国降水量最丰富的省区之一,各地年降水量为1080~2760mm,大部分地区在1300~2000mm之间。其地理分布具有东部多,西部少;丘陵山区多,河谷平原少;夏季迎风坡多,背风坡少等特点。由于受冬夏季风交替影响,广西降水量季节分配不均,干湿季分明。4~9月为雨季,总降水量占全年降水量的70%~85%,强降水天气过程较频繁,容易发生洪涝灾害;10~3月是干季,总降水量仅占全年降水量的15%~30%,干旱少雨。

1.2 数据来源

该研究数据来源于广西第二次土壤普查,以土种为基础分类单元的土壤分类级别,全区共观察土壤剖面186973个,其中水稻土平均208亩一个,耕作旱地土壤平均318亩一个,林荒地平均8396亩一个,共分析土壤剖面样15112个(39369层次),理化样53339个,速测样1043381个,共约480万个分析数据。

根据广西第二次土壤普查资料,调查土壤面积为20.08×104km2。其中石灰土所占面积最大:棕色石灰土、棕色石灰泥土占棕色石灰土区域的面积比分别为13.5%和61.7%,红色石灰土、红色石灰泥土占红色石灰土区域的面积比分别为66.1%,17.4%。

1.3 研究方法

利用地理信息系统软件ArcGIS将广西1:50万的土壤图数字化,建立以土种为单位的空间数据库,然后计算各土属每个土层的有机碳含量:选取该土属内所有土壤的典型剖面,按照土壤发生层分别采集土壤有机质的含量、土层厚度、容重等数据,部分土壤容重采用平均值,计算出每个土属的土壤有机质含量,(有机质含量乘以Bemmelen换算系数得0.58作为计算有机碳含量的常量),建立土壤有机质的属性数据库;利用Arc/Info的空间分析功能计算出广西各类土壤的有机碳含量,并绘制广西土壤有机碳密度(土壤有机碳含量与土壤面积的比值)分布图。

各类土壤的有机碳含量:

Ci=0.58×Si∑(HjOjWj)

式中,i为土壤类型,Ci为第i种土壤类型的有机碳储量(t),Si为第i种土类的面积,Hj为第i种土壤的j层的土属平均厚度,Oj为第i种土属的j层的土壤平均有机质含量,Wj为第i种土壤的j层的土属平均容重。

本文土壤有机碳储量的计算方法与王绍强等的方法相同,但计算单位和土壤剖面数量不同。

研究采用如下流程:

数据采集:来源于广西第二次土壤普查以土种为基础分类单元的土壤人类级别,全区共观察土壤剖面186973个其中水稻土平均208亩一个,耕作旱地土壤平均318亩一个,林荒地平均8396亩一个,共分析土壤剖面样15112个(39369层)。

土壤剖面有机质数据库:将广西第二次土壤普查的个种土种的属性数据录入ArcGIS数据库。

广西土壤图数字化:将广西全区的地形图进行矢量化。

空间分析:利用ArcGIS自带的空间分析工具,对数据和矢量图进行分析,得出最后成果图。

2 结果与分析

2.1 土壤有机碳含量

在ArcGIS技术的支持下,运行研究方法,结果表明:0~100cm剖深下广西有机碳储量为16.80×108t,土壤平均有机碳密度为8.37kg/m2。

黑泥田、黑色石灰泥土和烂疤锏挠谢碳密度最高,分别为28.45kg/m2、22.26kg/m2和21.03 kg/m2,这些土壤由于形成发育于山麓坡地以及山间各种微起伏地形的凹地中,有机质分解缓慢,腐殖质富集,造成土壤有机质积累,因此总体上土壤有机密度较高,总面积有293.2km2,占广西土壤面积的0.15%,土壤有机碳储量为54.59×105t,占总储量的0.32%。

杂沙赤红泥土、海积泥土的有机碳密度较低,分别为6.53kg/m2和2.71 kg/m2,分布面积为14.40km2,占广西土壤总面积的0.07%,有机碳含量占总储量的0.027%。

棕色石灰土、沙泥红壤和沙泥赤红壤是广西分布最广的土壤,其平均土壤有机碳密度分别是3.64 kg/m2、6.28 kg/m2和4.55 kg/m2;分布面积分别为4975.9km2、36433.3km2和36967.6km2,分别占全区土壤面积的2.48%、18.14%和18.41%,其土壤有机碳储量分别为26.83%、10.85%和7.98%。棕色石灰土有机质含量高,土层较黑色石灰土深厚,也比较连片,有机质及速效养分都比较丰富,适合各种植物生长,但岩溶地区一般地表水小,地下水埋藏深,水分蒸发大,土壤环境干旱,仅有稀疏灌丛,植被覆盖率低,水土流失大。沙泥红壤一般地处丘陵顶部或中、上部,土体分化层较浅,土层薄,较少开垦利用,多为林、荒地,有机质含量较高。沙泥赤红壤是广西南部的重要土壤资源,生产潜力大,肥力中等。

水稻土作为农业生产的主要土壤,在全区各地都有分布,面积20941.9km2,其平均碳密度为11.4kg/m2,高于全区的平均水平,这主要是由于水稻土长期淹水,且受人为增加肥力的影响,有机质积累较丰富,水稻土土壤有机碳储量2391.9×105t,占全区有机碳储量的14.24%。

2.2 广西土壤有机碳分布特征

土壤有机碳密度空间分布受诸多因子影响,如气候、地形、岩性、土壤和土地利用/覆被等。地表覆被是土壤有机碳的主要来源。就广西而言,从北部百色及桂林等地的原始森林出发,经中部盆地、丘陵至沿海,植被覆盖度总体呈现逐级降低趋势,这也在宏观上决定了广西土壤有机碳密度的分布也具有相似的走势。

气候类型多样,夏长冬短。从气候区划而论,广西北半部属中亚热带气候,南半部属南亚热带气候;从地形状况来看,桂北、桂西具有山地气候一般特征,“立体气候”较为明显,小气候生态环境多样化;而桂南又具有温暖湿润的海洋气候特色。所以从气候条件看,广西北部较之南部,冬季长夏季短,年平均气温低,更有利于有机碳的积累,故北部有机碳密度高于南部。

从全区土壤有机碳密度总体分布图上看(广西土壤有机碳密度分布图),广西西北部、东北部的土壤及南部沿海少量土壤有机碳密度高于中部盆地及山区,土壤有机碳密度为5~7 kg/m2的地区主要分布在桂东的大部分地区,总面积53059.3 km2,占自治区土壤面积的26.42%;土壤有机碳密度为7~9 kg/m2的地区主要有来宾市、河池市的东南以及百色至崇左市的区域,总面积25679.4 km2,占全区土壤面积的12.79%;碳密度为9~11kg/m2的地区主要分布在百色市西部及北部,河池市东北部,桂林北部及东南部,总面积为23008.4km2,占全区土壤面积的11.46%为三者合计占全区土壤面积的50.67%。可见,全区有机碳密度主要在5~11 kg/m2范围内变化。

广西土壤有机碳密度分布图(单位kg/m2)

土壤有机碳密度5 kg/m2的地区主要分布在桂中、桂西及桂北的广大地区,总面积为62468.9km2,占广西土壤面积的31.10%;而土壤有机碳密度11 kg/m2的主要分布在百色市北部及西北部、河池东南部、桂林东南部及钦州市和防城港市周边,总面积36979.0 km2,占全区土壤面积的18.4%。

2.3 广西土壤有机碳密度的比较

砖红壤、红壤、赤红壤是广西的主要土壤类型,分布面积广,占广西土壤面积的64.10%,其土壤有机碳密度0.85~13.45 kg/m2,变化范围较大,这是因为广西地处热带亚热带地区,全年降水较多,温度较高,植物生长茂盛但分布不均衡,长势不同,导致分解速度有快慢之分,且如果土地利用不合理,很容易造成土壤有机质的损失。

3 结语

广西土壤有机碳储量的计算是根据第2次土壤普查的土壤剖面的深度计算的,但土壤剖面以下,仍然含有部分有机碳,加上土壤空间分布的复杂性以及人为活动因素的影响,因此实际广西土壤有机碳含量的数值应该比计算的更大。

广西0~100cm标准剖深土壤有机碳储量为16.80×108t,0~20cm剖深土壤有机碳含量为6.72×108t,占土壤有机碳含量的40.0%,广西地处我国南部边疆,境内以山地为主,山地、丘陵约占陆地面积的68.3%,地形地质条件复杂,雨水充沛且较集中,大雨、暴雨较多,冲蚀力强,极易造成水土流失,土壤有机质的损失。如果不加以阻止,广西土壤腐殖质的损失可以造成生态危机,因为土壤腐殖质是地球表面太阳能的主要累积器,也是保证生物圈生态系统稳定的土壤生产力。

综上所述,必须从源头上治理水土流失,减少乱砍乱伐,升级农业结构,因地制宜,改革生产关系,才能根本上解决土壤有机碳不断流失的局面,改善生态效益,促进农业及广西经济又好又快发展!

参考文献:

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[3]Lal R. 1999. Word soils and greenhouse effect.IGBP Global Change Newsletter,37,4~5

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[6]Zhong J-H(钟继洪),Zhang B-G(张秉刚),Tang S-Y(唐淑英),eds.1998.Soil Physics and Management of Agricultural Development in Guangdong.Guangzhou:Guangdong Science and Technology Press.34~629(in Chinese)

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[9]Wang Q-B(王其兵),Li L-H(李凌浩),Liu X-H(刘先华),et al.1998.Spatial heterogeneity of soil organic carbon and totai nitrogen in an Xilin River basin grassland,Inner Mongolia.Acta Phytoecol Sin(植物生态学报),22(5):409~414(in Chinese)

第5篇:碳循环的特点范文

一、创设问题情境,引导学生建构基础知识

掌握基础知识是实施问题教学法的基础和前提。教师要根据教学内容,结合学生的认知发展水平和已有的知识经验,将学习内容设计成若干与学生生活接近、有一定趣味性和挑战性的问题,引导学生建构基础知识体系。由于是新授课教学,因此问题应简单,生态系统功能教学习题设计如下。

1.生态系统能量流动

什么叫“能量流动”?简述能量的输入、传递、转化过程。如何理解能量流动的特点?研究能量流动有何实践意义?

2.生态系统物质循环

什么叫“物质循环”?这里的物质指什么?农田中的DDT,在南极的企鹅体内也有,这说明了什么问题?

无机环境中的碳以什么形式存在的?这种形式的碳有哪三个来源?

碳通过什么生理过程进入生物群落?生物群落内部的碳以什么形式存在?

比较能量流动与物质循环的关系。

3.生态系统信息传递

什么叫“信息传递”?这里的信息分为哪些?信息传递在生态系统中有何应用?

学生带着以上问题来学习基础知识,在学习的过程中,有哪些收获、认识和发现,有哪些疑问、困难和问题,要动脑动笔,明确下来,以便在课堂教学时提出交流、讨论、探究。

二、巧设问题,突破重难点

问题也是增强对重难点理解掌握的一种重要方法,对问题的设计教师应有针对性,可以从最基础题入手,逐渐变形、引申,让学生在教师的引导下积极思考。教师通过提问可了解学生的学习情况,通过点拨来帮助学生攻克重难点。教师不要什么都讲,面面俱到,应该充分发挥学生的主体地位,不要怕自己讲得少,敢于把时间交给学生、敢于把问题放给学生,同时担心问题设计不合理、担心学生不投入。

例1

(1)写出①②③④的生理过程及⑤产生CO的方式。

①②③④⑤

(2)碳在无机环境与生物群落之间以 形式进行循环。

(3)碳循环中最简单的循环途径是在 和大气之间的循环。

师:提问,点拨CO在生物界与非生物界的循环过程。

如果用字母来代表上图中的绿色植物、动物、微生物,上图即变为:

生:思考图中的ABCD分别代表生态系统中的哪一部分,①至⑦分别代表什么过程,并回答。

师:强调本题的突破口在于,分解者可以分解生产者,分解得到的物质又可以被生产者利用,所以生产者和消费者之间应该是双箭头,根据箭头④⑤的指向可以进一步判断出D为分解者。

若上图表示生态系统中的食物网,则应如何做最小的改动?该食物网有条食物链。

生:思考、回答。

师:点拨本题的突破口在于生态系统中能量流动是单向的所以都应该是单箭头。每条食物链的起点是生产者,终点是不被其它生物所食的生物,即最高级消费者。

引申练习:下图是食物网简图。分析并简要回答:

(1)图中的初级消费者是,蛇是消费者,鹰占有的营养级分别有营养级。

(2)蚱蜢每增加1千克体重至少需消耗的绿色植物千克。

(3)如果蚱蜢突然减少,蜥蜴数量将会 。

教师点拨:同一种消费者在不同的食物链中可以占有不同的营养级,本题中的鹰在不同的食物链中分别占据第三和第五营养级,也就是说鹰在该食物网中占有两个不同的营养级。

食物链中各种营养级变化对其他生物的影响:第一营养级减少,固定的总能量较少,其它生物数量减少,生态系统将衰退;末端营养级减少,前一营养级压力减轻,数量会先增加后减少;中间营养级减少,前一营养级增加;后一营养级减少。

三、加强练习

学生在掌握基础知识和基本技能的基础上进一步通过做题来提高能力水平。

下图是生态系统碳循环示意图,图中“”表示碳的流动方向。请回答:

(1)写出图中含有四个营养级的食物链:(用字母和箭头表示)。

(2)分析AE和DB过程中碳流动形式的不同点。

(3)若生产者有10000kg,按能量最大传递效率计算,位于第四营养级的生物可增重kg。

(4)据测定,生产者在黑暗中每小时释放出44mg的CO,而在光照充足的条件下,每小时释放出64mg的O,经过10小时可积累葡萄糖mg。

(5)人类大量开采并燃烧由远古动植物遗体变成的煤和石油,使地层中经过千百万年积存的碳元素在短期内释放,对环境产生的影响主要是。

四、教学评价与反思

我们应改变传统教师讲学生听的填鸭式教学模式。教师仅仅是学生学习的辅导者、学习环境的设计者。教师出示问题,让学生在思考、交流、讨论、辩论等互动中产生思维碰撞,可提高学生学习的主动性,收到良好的教学效果。

第6篇:碳循环的特点范文

一、理解《课程标准》,研读《中考化学考试说明》

研读考试说明,明确考试的具体范围、内容和要求,做到心中有数,避免盲目超标、拔高、拓展,关注新增内容,防止对因超标内容和习题的关注和强化而干扰正常复习和误导学习,应引导学生将有限的精力和宝贵的时间用在对双基础知识深层次的理解和广泛的应用上,用在对化学学科知识思想的感悟上,重视引导学生善于合作,勤于思考,实事求是和勇于创新等科学精神的升华,通过实物和课件展示等方法手段再现实验过程,精心选取习题帮助学生动脑、动口、动手的机会。

二、抓主干、突重点、促有效

初中化学知识的学习应使学生获得未来发展所需的最基础的化学知识和技能,形成基本的方法和价值观,理解化学、社会和技术的关系,这一重点的复习突出初中化学主干知识的巩固和深化,才能增强复习的针对性,有效性。

初中化学主干包括氧气、二氧化碳、金属、酸、碱、盐等常见物质的主要性质和用途,溶液的基本知识,常见元素及原子团的化合价,金属活动性顺序,常见酸碱盐的溶解性,质量守恒定律,原子得失电子规律,化合物中元素化合价的一般规律,置换反应与复分解反应规律,化学用语的书写,数字表示的意义,符号意义及运用,据化学式,化学方程式,溶液中溶质质量分数的计算,常见化学仪器的识别使用,化学实验基本操作,常见气体的制取,常见物质的检验和区分,观察实验现象、图表、图形,定量研究物质的组成、化学反应,对比研究物质的性质、结构、组成、制取、用途,控制条件的研究如金属锈蚀、燃烧、影响物质溶解性的因素,分类方法中物质的分类,化学反应的分类,物质结构决定性质,性质决定用途的思想及微观构成物质,物质的多样性,物质是变化的,化学变化中元素、原子不变的观念,氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳、常见的酸、碱、盐的主要用途,常见合成材料的应用,元素、化学物质对人体健康的关系,有机物生命活动的意义,有毒物质(一氧化碳、甲醛、黄曲霉素等)对人体的伤害,化学与能源的关系,常见化学燃料的主要成分和新能源的开发,化学与环境的关系,常见污染源的来源、危害、治理等。

三、注重复习方法,提升能力

复习时没有学生的主动参与,就没有成功的有效课堂,在复习中怎样才能提高学生参与产生浓厚的兴趣,提高学生的思维能力呢?

1.联系生活,生产创设情景

复习时要全方位地搜集多方面的信息,将化学知识的复习融入社会生活生产中,这样既能对学生产生好奇心、吸引力、激发学生主动参与,又能利用已学的知识去解决实际问题,达到学以致用的目的,为了这一目的,教师就应加强学习,扩大信息来源,关注与生活、生产、重大科研(如每年的诺贝尔化学奖的最新理论)上一届高考题目中的信息来丰富复习内容,在这些信息处理中要充分挖掘所给信息,用所掌握的知识去灵活运用解答。

2.重视问题设计,利于激发学生思维

好的问题设计利于使学生产生积极的思维,从而增强复习的有效性,首先问题应有较强的综合性,因为复习它是初中化学整体知识的展示,是对现有知识的整合、运用。如:氧气、二氧化碳是身边化学物质的重要代表,设计问题时应从氧气、二氧化碳的组成、性质、变化、制取、用途等方面的差异,在巩固结构决定性质,性质决定用途的同时,深化对氧气,二氧化碳两者之间的关系,在自然界中的转化,认识碳循环和氧循环的意义,增强学生对保护环境的重要意义。

(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有(填字母)

A.减少化石燃料的使用 B.植树造林,增大植被面积

C.采用节能技术 D.利用太阳能、风能

(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环,CO2转化成有机物的例子很多,如:

A.6CO2+6H2O光合作用C6H12O6+6O2

B.CO2+3H2催化剂CH3OH+H20

C.CO2+CH4催化剂CH3COOH

D.2CO2+6H2催化剂CH2=CH2+4H20

以上反应中,最节能的是,原子利用率最高的是(填字母)

这是一道以温室效应中二氧化碳气体为命题背景,介绍了一系列关于减少CO2含量的方法和措施,利于引导学生树立环保意识,人人有责及物质综合应用意识。

四、认真审题,规范解题,提高练习质量

中考复习中可用于练习的时间和精力都非常有限,因此,选什么样的题给学生做,显得尤为重要,选题时要有利于巩固双基,掌握方法,提升能力和培养学生良好思维能力,要从针对中考考查的重点,学生学习的难点以及形成能力的关键点,要从题目具有典型性,有较大的发展空间,体现课改精神的新题型,如开放题、探究题、信息题等方面去下功夫,学生练习时教师要求学生审题要清楚,不可盲目做题,对于选择题的要求答案是选正确的还是选错误的,填空题目要注意是填名称还是化学式,是填元素名称还是元素符号,对于答题中化学名词和术语必须写准确,化学用语必须规范,解题过程和答题过程必须完整。

第7篇:碳循环的特点范文

首先要破解经济建设与生态保护、节能减排协调发展的难题。我区地下矿产特别是煤炭资源丰富,以煤炭产业为重头的工业经济占我区GDP的一半左右。一方面要确保经济增长。为国家提供充足能源资源;另一方面要节能减排,完成减少二氧化碳等温室气体排放量的任务,同时还要保护生态环境,确保国家北方生态安全。破解这一难题就要整合我区碳汇资源,大力发展绿色经济。

其次要建立符合我区实情的碳汇体系。我区森林面积仅有3.6亿亩,而草原面积为13亿亩,荒漠5.6亿亩,从我区生态系统的实际出发,把森林、草原、荒漠、农田、湿地等产生的碳汇价值都计算在内,建立自己的碳汇体系、碳汇指标和碳汇交易规则,明确绿色经济发展的方向,是摆在我们面前的一个迫切需要解决的问题。

增加森林碳汇。呵护湖泊湿地。我区森林面积为3.6亿亩,森林覆盖率为20%,我区湖泊河流湿地总面积为0.64亿亩。湿地在草原上的地位十分独特,草原的退化是从湿地的消失开始的。所以森林碳汇、湿地碳汇是我区碳汇的“家中闺秀”,弥足珍贵,要给予格外呵护。在地下水丰富的地区,应不断植树造林,扩大森林覆盖率,增加森林碳汇。应禁止在湖泊湿地附近及城市水源地开办电厂等耗水工业项目。

重视草原碳汇价值,发展草业碳汇经济。我区有草原面积13亿亩,占全区土地总面积的74.6%。草原在缓解气候变暖、防风固沙、涵养水源、保持水土、净化空气以及维护生物多样性等方面具有重要作用。草业碳汇是不亚于森林碳汇的宝贵资源,具有重要的生态和经济价值。要落实好保护建设草原的政策,充分发挥内蒙古广袤草原及其碳汇资源在生态保护和缓解气候变暖中的试验示范作用。

沙漠碳汇“一石三鸟”,开发前景广阔。我区有5.6亿亩沙漠、荒漠化土地,其中1.2亿亩可以种灌木半灌木,有2.8亿亩可种草。鄂尔多斯等西部地区十多年来按照钱学森沙产业理论“多采光、少用水”的技术路线,在沙漠中种植半灌木和草,这些草木都是本土品种,适宜干旱缺水、寒冷多风的自然环境,成活率很高。发展绿色产业要尊重自然规律,因地制宜,“宜草则草、宜灌则灌、宜乔则乔”。开发沙漠碳汇资源,可以实现“一石三鸟”,一是沙漠绿化,生态恢复;二是通过创造碳汇,赢得“排放权”;三是开发生物质能,获得清洁能量。现在的问题是沙漠灌木数量还不能满足生物质发电用量,技术、机制和政策等方面,还不能适应这一产业的快速发展,需要努力克服这些壁垒。

以地上碳汇换取地下资源,实现可持续发展。碳汇交易是将“温室气体排放权”作为一种产权交换,以市场化方式解决污染和气温升高的最有效的办法。在相当长的时间内,我区煤炭还要在能源供应结构中占据主要位置。煤电企业在积极节能减排的同时,也应投资沙产业,向沙漠要碳汇,进行“碳汇交易”或称“排放权交易”。因此,我区应改善西部资源配置方式,以绿色产业换资源,以地上碳汇换取地下矿产资源。即采取多元化的置换方式,实事求是、因地制宜地选择绿色产业项目。同时,西部沙漠地区的风能资源和太阳能资源非常宝贵,企业在治理荒漠化的同时亦可就地发展风电和太阳能。

加强碳汇研究,建立评估和交易机构。要加强对我区森林、草原、湿地、农田、沙漠等生态系统碳循环的科学研究,通过定位观测,获取生态系统碳汇数据,摸清碳汇家底,提出生态系统固碳、减排的方案,制订增加碳汇的具体办法举措。要建立碳汇科研机构,开展基础研究和政策研究。建立碳汇基金、碳汇评估机构和交易机构,引导碳汇产业健康发展。

第8篇:碳循环的特点范文

关键词:生物;教学

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)22-081-01

一、未雨绸缪,合理有序

一进入高三阶段,老师应首先认真研读当年考试说明,明确考试范围、能力要求,同时把当年全国各地高考试卷对照考试说明逐题分析弄清每一题所考查的知识点、能力要求及问题情景、命题形式等;并与往年试卷作对比,弄清高考常考的主干知识点、高考变式题背后有没有改变的根本性东西。在充分研讨的基础上,制定复习计划。主要分为三个阶段:选修新课学习、章节复习和专题复习。一轮复习侧重基础知识的全面巩固,构建单元知识结构,重点梳理单元内知识脉络。二轮复习根据本学科知识内在联系,把必修选修三册教材共十四个单元分七个专题,侧重跨章节知识联系的构建,强调综合分析、知识迁移能力的形成。三轮复习侧重于课堂限时训练和综合模拟训练。让师生做到心中有数,有章可循。第一轮复习要全面阅读教材,查漏补缺,夯实基础。在复习中,应静下心来把生物课本梳理一遍,加强和巩固对知识的理解,并及时解决有疑问的知识点。在此基础上自己构建一些知识网络,提高课堂学习效率,变课本知识为自己的学间,这样才能以不变应万变。另外,对基本的实验原理、实验操作、实验设计应有一个比较清楚的思路,这样遇到具体的实验题型才能临阵不乱。第二轮复习不是“炒剩饭”,而是要在第一轮复习的基础上进行总结、综合和深化。第二轮复习要明确重点、难点。深刻理解每一个知识结构及其知识点中的重点,突破难点,把分散在各章节的有联系的知识点进行整理,以体现知识间的本质因果关系和整体性,即进行专题复习。第三轮复习主要是回归课本,梳理基础知识。看纠错本,加强记忆。检视自己曾经出现过的失误,找到自己知识的漏洞,思维方式的偏差,解题规范的疏漏,错误集中的点作为训练重点,有目的地精选一些材料进行训练,不让同样的错误在高考中重现。

二、夯实基础,强化能力

学习中的首要任务就是要抓基础,对生物学基本概念、基本定律、实验操作的基本过程等基础知识要逐一弄清,达到融会贯通、熟能生巧的地步,从而应加强对“双基”的强化训练。在复习中,要注重知识的内在联系,将所学知识先串成链,再织成网,使知识结构化、网络化,将所学知识浓缩其中,了解各知识点在知识体系中的具置,清楚各知识点之间的内在联系。讲究知识的梳理,注重扫描,加大知识的外延。如复习到细胞分裂,可结合高中阶段所学过的分裂方式(二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂)比较复习。又如,关于DNA的结构与复制,如果只有DNA的双螺旋结构的印象,碱基互补配对等零散的知识,就证明没有形成知识结构。而能够知道DNA的结构包括DNA的化学结构、空间结构、结构特点及具体内容;DNA的复制包括概念、复制时期、条件、过程、特点、意义和差错结果,并将这些知识罗列起来,就形成了知识结构。知识网络是在知识结构的基础上,找出知识的内在联系而形成的,正如交错的食物链形成食物网一样。例如,上述关于DNA的结构和复制的知识结构,再把它和基因突变、染色体变异、有丝分裂、减数分裂、遗传规律等联系起来,就形成了一个知识网络。

三、讲究方法,联系实际

复习方法要得当。生物高考复习中,一般要使用三种常见的复习方法。(1)比较复习法:在复习中,使学生能运用比较法进行知识的横向和纵向比较。如组成酶与诱导酶的比较,原核细胞和真核细胞的比较,高等植物细胞和动物细胞亚显微结构的比较;三大营养物质的来源和去路的比较,三大营养物质均可来自食物,除蛋白质外,均可贮存,均可由其它物质部分转化;碳循环、氮循环、硫循环的比较,比较它们进入生态系统的途径、形式及回到无机自然界的途径、形式;还有光合作用和呼吸作用的比较,三大遗传规律的比较,各种育种方法的比较,等等。(2)串连复习法:复习时可把分散在各个章节中的知识串联起来,使学生对知识有全面的理解。如有关蛋白质的知识主要分散于第一、第二、第五章中,第一章中介绍了蛋白质的组成元素、基本单位、合成场所、结构和功能。第二章讲了蛋白质在人体内的消化、吸收和代谢等。第五章谈到了蛋白质的合成受基因控制,包括转录和翻译两个生理过程。复习时,可以把这些知识串起来复习,使知识更系统化,这样可提高学生解综合题的能力。(3)联想迁移法:如线粒体,可联系到呼吸作用、能量转换器、细胞质遗传、酶的专一性、膜的结构功能、各种基质、线粒体数量多的细胞、细胞的衰老等等。又如复习膜的流动性,可联系到主动运输、内吞、外排、受精作用、细胞融合、卵裂、递质的释放等。一般常用的思维有求同思维、求异思维、发散思维等。只要我们方法得当,往往就会事半功倍。

第9篇:碳循环的特点范文

建筑功能模块化是具有鲜明时代特点的建筑思想与建筑技术的结合。在当代资源紧缺情况下思考问题,建筑模块化节约资源,在空间设计材料物理性能方面的多样化,体现了现代设计的简洁性和功能性,在较大程度上能解决目前存在的空间与可持续发展问题。本文期望通过对莘庄绿色园区建筑设计中的模块化设计策略对绿色建筑功能模块化有一定认识。

关键词:

功能模块、可变化设计、工业化设计、更新设计

中图分类号:S611文献标识码: A

正文:

在设计莘庄绿色园区的初期,考虑到产业发展的因素:园区中的很多实验功能将在近期(约10年)内被计算机模拟技术所取代。一些实验室性质的厂房在中短期内的产业功能将消失,这些厂房或将拆除,或将置换为办公、休闲、商业等其他功能。

绿色科技园区的不断发展与更新展示了科技园区非生态方面的绿色性――具有旺盛的生命力,可持续发展,同时对社会的发展做出贡献。这个新陈代谢的过程主要包括以下四个部分,这四个部分并不是相对独立的过程,而是并列、交叉进行的:

1孵化再生设计

在园区内建立几座小型写字楼,对外进行招商,所引进产业与园区发展目标相符,共享园内实验与服务设施,小型企业成长发展后从园区分离,反哺社会。

同时建立小型建筑实验园,实验园由一些小型的建筑组成,这些建筑设计成为实验品而非正式建筑工程,称之为“实验模块”,每个建筑具有不同的实验主题,如幕墙、门窗、结构等,作为实验、宣传和展示用。在实验园区内的小型建筑中引进企业,这些实验主题根据企业的特征确定,并可以定期更新、重建。(见图1)

图1:实验模块的再生

Fig1: Regeneration of module

2功能可变设计

目前的实验室等功能需求,和规范规定的50年建筑使用寿命并不吻合,有的功能会在10年甚至更短的时间内发生改变。园区规划及单体设计将考虑功能发生改变后,园区和建筑未来的发展方向。

这种可变性主要包括三个方面,首先是实验功能本生发生的变化,这也是功能可变产生的基础。现有的实验室包括:结构材料实验室、装饰材料实验室、建材防火实验室、节水实验室、建筑幕墙和门窗实验室、木材实验室、建筑节能实验室、通风空调实验室、建筑环境实验室、建筑机械实验室、建筑工程实验室、声学性能实验室、校准实验室等多个专业实验室等。

图2:建科检验公司结构材料实验室

Fig2:Lab for structure and material

这些实验室有些是大型实验室,需要创造开敞的大空间和较大的层高(见图2);有些是中型实验室,在需要的时候,可以根据实验条件的变化改变室内布局和环境,具有灵活性和适应性;有些是小型实验室,可以在相同的实验条件下进行各类实验,比如提供实验原料和设备的标准实验室和通过计算机进行实验过程的计算机实验室。

实验功能发生的变化主要是大、中型实验向小型实验室转化的过程,随着计算机科学的进步与实验技术的发展,一些实验可以通过计算机模拟完成,或者从中型实验室转化到标准实验室中进行。在这个过程中,完成相同数量的实验,实验需要的空间和时间都可以压缩。

第二个方面是实验的数量和实验室的使用者发生变化,由于新技术压缩了进行实验的时间和空间,相同的实验室空间可以容纳更多的企业和人员进行更多实验;同时,这些企业可以分摊实验室建设成本,承担更多的实验任务,创造更丰富的技术和产品。

第三个方面是实验室空间本身发生的变化,在实验室空间大规模缩减之后,这些多余的实验空间可以转化为其他的功能,比如商业、办公、餐饮、娱乐等,甚至可以直接拆除,将原有厂房改造成为城市公园。

3标准化与工业化

孵化再生与功能可变的设计,将会带来建筑空间需求的变化。园区建筑应考虑标准化设计,尽量采用模数化、组装式结构,便于未来因功能改变而对建筑空间进行重构。

根据实验需求,设计标准实验单元,实验单元多样灵活,以8400mm×8400mm柱网为基础,通过分割和拼接,可以满足大型、中型、小型实验的不同要求。通过模数网格设计的标准重复实验室,缩短了设计建造的周期,节约了成本,灵活实现了实验室功能。

建筑工业化同样是绿色建筑发展的重要方向,预制化的构件在工厂中建造,建筑像机器一样在现场被组装起来,同样节约了工期与成本。园区中建设工业化预制装配式办公建筑一幢,建筑由预制钢结构配件搭建结构框架,立面采用框架填充式表皮,在钢结构框架上安装预制里面模块。(见图3)

图3:框架填充式办公楼

Fig3: Prefabricated Office building

4易于拆装与更新的设计

通过标准化与工业化技术,可以实现建筑的易于拆装和更新,建筑的拆装与更新是孵化再生与功能可变的实现过程。能够快速灵活地装配、拆卸和改建的建筑可以真正实现园区的自然生长,反哺环境与社会。

实现的途径主要在于与建筑性能相关的构配件、设备系统及材料等在未来发生的变化,包括系统优化、部品性能提升、新型功能材料的出现等等。这个过程在生态反哺科技园中是一个不断重复与发展的过程,规格统一,连接方便的构配件是这个过程实现的基础。易于拆装与更新是园区单体设计中应与考虑的重要方面。

5.全面降解――考虑拆除的设计

随着土地的经济利用和人们行为方式发生变化,未来地球表面的建筑总量将会减少。园区在发展的过程中,实验空间将会进一步压缩,园区员工也将减少,园区中的一些建筑终将被拆除。然而在建筑拆除之时,建造建筑的材料却远远没有到达其使用年限,直接拆除建筑是一种浪费。因此,在面向未来的设计中,设计之初就应该考虑将来的拆除。

这种设计将使建筑寿命终了之时,达到“全面降解”,即建筑在拆除之后,不仅不会对自然环境增加负担,还会为环境和社会提供资源与能源,达到“反哺”的结果。这个过程通过自然降解和社会降解来实现:自然降解使材料回到大自然中进行物质能量的循环,而社会降解使得建筑材料回到社会中为再建设提供资源。

5.1自然降解

量在不破坏自然环境的基础上,使用可在大自然中自然循环的材料,这些材料主要包括碳循环材料和无机材料。目前这类材料的研究已经相对成熟,其特性更为绿色环保,可以完全替代传统的旧材料,同时在产品的生产、运输和包装过程中节省大量能源(见图4)。

旧材料 新材料

地板 再生木地板、竹子、棕榈木、橡木

乙烯基地板 天然油毡、再生橡胶地板、软木地板

石材地板 水泥、再生玻璃砖、滑石

地毯 羊毛地毯、黄麻、剑麻、再生材料地毯

石台面 水磨石、石头纸、竹子、水泥

纺织品/室内 有机棉、木代尔、麻、竹纤维

图4:主要“自然降解”材料[2]

Fig5: Self-degradation material

5.2社会降解

在建筑拆除的过程中,建筑材料、构件均能回收再利用。建筑材料的利用主要有两种方式,一种是将材料回收后仍然作为这种材料利用,比如砖材重砌,石材铺路;另一种是将材料进行再加工使之变为另一种材料,比如木材造纸,薄膜材料再加工成塑料等。

建筑构件的回收利用在建筑设计初期就被考虑到,这些建筑构件可以被拆下并安装到其他的建筑中,不需要进行再加工;大大节约了新建建筑的成本和建造时间,如一些钢架,钢构件,木构件,LED屏幕等。