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第1篇：碳循環特點范文

關鍵詞：區域系統；碳循環；土地調控；政策

中圖分類號 K902

文獻標識碼 A

文章編號 1002-2104（2014）05-0051-06

土地利用/土地覆被變化是全球氣候變化和碳循環的重要影響因素[1-2]。區域土地利用變化不僅會改變區域地表自然碳循環過程，而且通過改變人為能源消費強度影響區域碳循環的速率[3]。因此，土地利用變化必然會對區域“自然―社會”二元碳循環過程產生深遠影響。同時，土地利用在區域社會經濟政策的制定中起著基礎性的作用，土地利用變化和調整是城市政策和管理策略的直接體現和落腳點。政府調控政策的落實，如產業結構調整、區域發展模式和城市功能區的規劃和布局以及生態保護戰略等，最終都要體現在土地利用結構和強度的變化上。因此，開展區域系統碳循環的土地調控研究，從土地利用層面評估區域系統碳循環的效率，有助于從區域開發、產業調整、土地規劃、城鎮布局及城市發展模式等方面促進區域低碳發展，是區域可持續發展的必然要求和重要途徑。近年來，國內學者從國家[4]、省[5-6]及城市[7-10]等不同尺度層面開展了面向低碳的區域土地調控的研究；通過分析土地利用與碳循環的關系[11-13]，提出了區域低碳土地利用的模式及策略[14-16]。這些研究為區域系統碳循環的土地調控提供了重要的方法、理論借鑒和實踐指導。但總體而言，前期研究主要是基于土地利用碳排放核算而開展的土地利用結構優化研究，而對于區域碳循環的土地利用調控的影響機理及整體框架的研究還需要進一步加強。鑒于此，本文從區域碳循環的土地調控機理分析入手，從低碳土地利用技術、規劃、模式和政策等方面提出了構建區域系統碳循環的土地調控的政策框架，為面向低碳的區域土地利用調控提供參考借鑒。

1 區域系統碳循環的土地調控機理分析

1.1 土地利用變化對區域系統碳循環的影響機理

區域系統碳循環是一個包括自然和人工過程、水平和垂直過程、經濟和社會過程在內的二元碳循環過程[10]。土地利用變化對區域系統碳循環的影響包括直接和間接影響兩方面，前者是指土地利用活動對區域自然碳循環過程的影響，后者是指土地利用活動通過影響人類經濟活動和能源消費方式，從而引起區域碳循環過程的改變。

（1）土地利用變化對區域自然碳過程的影響。土地利用變化對區域自然碳過程的影響主要通過兩種方式來實現：一是土地利用變化導致區域碳儲量的改變。不同土地利用方式的土壤和植被的碳儲量與碳密度差異明顯，土地利用變化會改變土壤和植被的碳儲量；二是土地利用變化對土壤呼吸速率的影響。土地利用變化會引起土壤呼吸作用的環境改變，比如，由于人類的耕作活動，農田土壤有機質和植被凋落物的分解速率加快，這會在長期內改變農田土壤碳儲量。

（2）土地利用變化對區域人為碳過程的影響。不同用地類型的能源消費和人類經濟活動的方式和強度不同，因此不同土地利用方式的人為碳排放強度具有明顯差異。土地利用方式變化會在某種程度上增大或減小對某種能源消費的需求，改變各種地類上能源消費類型的組合狀況，從而進一步改變土地利用的碳排放強度和格局。

1.2 區域系統碳循環的土地調控機理

要實現對區域系統碳循環的調控，可以通過對用地方式、結構、規模和強度等的調整來實現。

（1）土地利用方式調控。各種用地方式都既表現為碳源也表現為碳匯，但其強度各不相同。比如，林地、草地等主要表現為碳匯，建設用地主要表現為碳源，農用地既是碳源也是碳匯，因此，土地利用方式的調控將會對區域碳源/匯強度做出重新的安排。通過土地利用方式調控，可以限制高碳排放的用地方式、提高碳匯用地的比重、實行差別化的供地機制、控制高碳排放的土地利用方式的擴展速率，通過碳排放強度的指標來約束用地方式，從而降低區域土地利用的碳排放強度。

（2）土地利用結構調控。區域用地結構和模式決定了區域碳源/碳匯格局。土地利用結構和布局的調整，會改變自然和人為過程的碳源/匯的強度和組合關系。因此，應該對區域土地利用結構的碳效應進行綜合評估[8]，以在保證經濟發展和用地需求的同時，盡可能采用最有利于碳增匯/減排的土地利用結構布局模式，通過土地利用結構調整和供地方式的碳評估來引導形成區域低碳型的土地利用模式和布局。

（3）土地利用規模調控。隨著城市擴展，區域人為碳輸入/輸出通量也會相應提高，這會加大區域系統碳循環的壓力。因此對土地利用規模進行調控，一方面限制建設用地的過快增長，另一方面盡可能實現合理緊湊的土地利用格局，降低因土地利用規模擴大及城市框架拉大帶來的過多的能源消耗、交通、建筑和廢棄物等的碳排放。

（4）土地利用強度調控。土地利用強度的增加，必然會帶來單位土地面積上物質輸入和輸出的增加。土地利用強度的提升，會引起建設物資及能源投入的增加，并進而導致單位建筑面積上碳排放強度的增加。通過土地利用強度的調控，一方面避免城市規模拉大帶來的過多的碳排放，另一方面也要限制土地利用強度提高帶來的碳排放。因此，需要對不同土地利用規模和強度組合下的碳排放進行評估，以找到最利于區域碳減排的最佳土地利用強度。

1.3 區域系統碳循環的土地調控步驟

對區域系統碳循環進行土地調控，重點是通過一定的政府手段和措施（價格、稅收、規劃、計劃）形成對于土地利用的引導，對土地利用方式、規模、強度和結構等進行重新調整和安排，土地利用的變化進一步改變區域系統的運行效率和物質輸入輸出的規模和強度，并最終改變區域系統的碳收支狀況。在該過程中，如果區域系統運行效率改變帶來了碳通量強度的增加和系統效率的降低，則可以進一步通過土地利用調控來進行優化（見圖1）。

首先，選擇調控手段。比如可采用土地規劃、土地價格、土地稅收和供地計劃等手段作為土地調控的引導措施。

其次，確定調控對象。調控的對象是土地利用方式、規模、結構和強度等，通過以上手段，實現低碳型的土地利用結構與模式。

再次，改變系統運行。通過土地利用變化來改變區域系統的運行方式和效率，比如產業布局結構、土地利用結構及土地利用強度的改變等引起區域系統生產效率和運行方式改變。

最后，實現調控目標。通過改變區域系統的運行效率，在保證經濟社會發展用地的前提下，進一步改變區域系統的碳收支狀況，最終實現對區域系統碳循環進行土地調控的目標。

2 區域系統碳循環的土地調控政策框架分析

要實現對區域系統碳循環的調控，可以基于碳增匯和減排的雙重目標，從低碳土地利用技術、規劃、模式和政策等角度構建區域碳循環的土地調控的政策體系（見圖2），在此基礎上，對區域土地利用的調控政策的碳減排效果進行評估，如果不能達到區域低碳的目標，則可以通過政策調整來重新設計區域調控政策的組合方式，并進行碳排放效應的再評估，最終實現區域低碳發展的目標。

2.1 研發低碳土地利用技術

在區域土地利用活動中，應積極探索研發各種低碳土

地利用技術，并在產業布局、土地規劃、開發、整理和復墾

等土地活動中推廣和應用。

（1）低碳土地利用規劃評價技術。將碳減排目標納入到土地利用總體規劃和專項規劃中，并將碳效應評估融入到土地利用規劃環境影響評價中，構建區域土地利用碳評估的方法體系，探索土地利用結構優化技術和低碳土地利用配置技術，指導區域土地開發利用活動。

（2）土地節約集約利用技術。開發面向低碳的土地節約集約利用技術和模式，減少單位面積土地上的能源投入，提高單位土地面積各類要素的投入效率，一方面減少乃至避免資源浪費、污染排放[17]，開展土地低碳利用源頭控制，即土地減量化；另一方面通過合理提高建筑密度、建筑容積率，增加投資強度等措施，提高單位土地面積的碳生產率。

（3）土地循環利用技術。一是探索城鎮土地再開發及廢棄物資源化利用技術。降低城鎮土地閑置率，提高土地利用率，提高舊城改造過程中的廢棄物循環利用率；二是開發廢棄地整理和再利用技術，建立土地低碳復墾的技術標準，盡量降低土地利用活動中的碳排放強度；三是建立區域土地利用與開發活動（如土地開發、整理與復墾等）全生命周期的碳排放評估體系，推動土地低碳化與循環利用。

2.2 開展低碳土地利用規劃

規劃是發展的先導，將一系列低碳土地利用模式和技術融入到城市規劃、土地利用總體規劃和主體功能區規劃的編制中，并開展示范應用，將會對低碳土地利用模式起到較好的推廣和檢驗效果。

（1）低碳型城鎮土地利用規劃。城鎮體系的布局、規模和等級的設定、以及人口的控制目標應以減少交通量、發展緊湊型城市和土地節約集約利用為目標，減少不同等級的城鎮或組團之間的交通能源消費碳排放；基于低碳目標合理布局城市不同功能區，實現土地用途功能混合，構筑節能高效的城市布局方式。

（2）區域綠地系統及碳匯工程規劃。在區域規劃中，盡量均衡分布區域的綠地系統，增強碳匯功能，加強對城區內水系的保護和修復，同時強對居住區規劃建設中的綠化率控制，增強區域碳匯系統對人類活動碳排放的補償效果。

（3）低碳交通用地系統規劃。交通網絡規劃應以避免擁堵、減少出行時間、提高交通能源使用效率為目標，合理布局區域快速交通網絡和城市的干支路網系統，構筑低碳、省時、流暢和高效的交通網絡，以實現區域交通體系的低碳化。

（4）低碳土地利用結構布局規劃。適當調控土地利用結構和布局，在土地利用規劃中引入碳減排理念，盡可能地優化組合各類用地的比例關系（包括第二產業內部各產業用地的比例關系），同時結合碳門檻限制高碳足跡用地方式的土地供應；重視發展生態用地，在保證經濟發展的前提下盡可能提高生態空間的比重。

（5）低碳主體功能區規劃。以區域碳收支核算為依據，提出面向低碳目標的區域主體功能區規劃方案，從國土空間碳減排的角度構建區域國土開發、產業布局和城鎮化格局的總體方案。在主體功能區規劃中，應以區域碳評估作為產業布局及其組合的重要參考，以低碳發展理念引領區域空間規劃布局的方向。

2.3 構建低碳土地利用模式

（1）區域生態建設模式。加強生態管護和生態修復規劃，從自然植被、耕地、土壤、水域和城市綠地等生態用地類型入手，一方面盡可能增加生態用地面積，另一方面通過措施提高生產性土地的固碳效率，以增強對區域人類活動的碳足跡的補償效果。

（2）環境友好型土地利用模式。結合區域自然及經濟社會特點，探索適合不同部門和行業的低碳土地利用配置模式，如：生態農業用地模式、生態工業園區模式、土地綜合整治模式、水土保持與流失防治模式等，通過節能、節地、節水和節材等措施來提高區域的資源能源利用效率和物質循環利用水平。

（3）緊湊型城市模式。緊湊型城市的核心是倡導城市用地功能混合，通過用地混合，一方面減少居民通勤交通距離及能耗，節約出行成本，降低交通碳排放；另一方面，通過合理安排基礎設施、避免城市的過度擴展和重復建設，從而大幅度降低城市建設過程中能源消費的碳排放，提高城市土地利用效率[18]。

（4）低碳生態工業園模式。低碳生態工業園的重要思想通過產業共生，形成產業集群，促進土地集約和資源循環利用。一方面通過產業集群，各企業可以相互利用資源，共用污水及廢棄物處理設施，減少土地浪費，實現土地資源的“減量化”，避免重復建設；另一方面通過生態工業園區資源能源的循環高效利用，提升園區企業的整體效益，促進能源效率的提升和碳排放強度的降低[10]。

2.4 實施低碳土地利用政策

（1）土地碳補償制度。一是開展不同用地方式之間的碳補償。由政府為主導建立碳補償基金，對各項建設開發商及工業企業等，以碳排放核算為基礎，征收一定的碳稅，用于對碳匯用地使用者或生態建設者給予一定的補償[4]；二是考慮實施土地碳交易模式。即對每一項土地利用活動給予一定的碳排放配額，如果該項土地利用活動的實際排放量少于配額，則可以將多余的配額出售給其他土地開發活動主體以獲取收益。

（2）完善土地用途管制制度。實施基于碳減排的土地用途管制制度，根據各類用地的碳源/匯特征，對傳統高碳排放強度的產業項目用地加以限制，通過適當增加土地出讓金或資源稅等措施提高其準入門檻，抑制高碳項目的用地需求，而對低碳產業項目用地提供相對優惠的供地政策，有效引導資本向低碳產業轉移，促進區域產業結構的低碳轉型[19]。

（3）實行低碳土地金融制度。加快金融體系改革，建立一整套土地低碳開發的金融政策，在土地信貸、土地融資等方面對低碳項目用地予以特別支持，比如對于低碳房地產（如低碳社區、綠色建筑等）、清潔能源開發、環保項目或生態建設開發活動等，拓寬其融資渠道，通過政策引導促進土地的低碳利用[19]。

（4）建立土地利用碳核算制度。開展區域范圍內土地利用碳排放核算及碳減排潛力評估，建立和完善面向低碳的環境監測機制和環境影響評價制度，建立高耗能企業的組織級碳盤查標準和制度，試點開展碳排放交易；根據區域發展的特點，制訂低碳產業、低碳園區、低碳土地利用等一系列標準，并與土地用途管制制度和土地利用碳補償機制結合起來進行實施，在政策上保障區域低碳發展目標的順利實現。

（5）構建低碳土地調控體系。進一步發揮國土資源科技創新應對全球氣候變化的能力，依據碳減排要求完善土地利用規劃審核制度，將碳減排納入用地供應審核內容，引導低碳化產業快速發展；發揮土地價格、土地稅收、土地市場等的調控作用，形成服務于低碳經濟的土地調控體系[20]。

3 結論與討論

本文在探討區域系統碳循環的土地調控機理的基礎上，從低碳土地利用技術、規劃、模式和政策等四個方面初步構建了區域系統碳循環的土地調控的政策框架和實施策略。區域系統碳循環的土地調控是一項復雜的系統工程，在土地調控政策落實的過程中，應特別注意以下方面：

（1）努力構建面向低碳的區域土地調控體系。重點是通過對土地利用結構、布局、規模和強度的影響，調控區域碳循環規模、強度和效率，從政策及經濟手段入手，引導區域經濟發展方向和土地開發格局，形成低碳型的產業結構、城鎮布局體系和城市發展模式等。

（2）區域系統具有較大的空間異質性及地域差異。不同區域在制定低碳土地利用調控策略時，應充分了解區域的經濟社會發展階段、能源及產業結構、土地利用現狀等特點，考慮區域碳循環及碳流通的規律，選取適宜的低碳土地調控措施及其組合方式。

（3）區域低碳土地調控可以考慮結合不同層次的示范區開展，如低碳社區、低碳工業園區、低碳農業示范園區和低碳城區等，通過采用低碳技術、循環經濟模式、節約集約用地和環保理念等開展整體示范建設，對于示范效果良好的低碳發展模式和示范區案例，可以進一步向其他地區推廣應用。

（4）在區域低碳示范建設的基礎上，應逐步建立區域低碳量化標準，對區域土地利用活動開展碳效應評估，為區域低碳發展提供有力的技術支撐和參照標準，從而引導整個區域的低碳轉型。

（5）低碳排放并非區域土地調控的唯一目標。本文只是基于土地利用和碳循環之間的內在關系，在理論上尋求有助于碳減排的土地利用調控措施。但這并不意味著低碳是區域發展的全部。在實踐中，應該將土地利用的低碳目標與經濟、社會發展目標結合起來進行統籌考慮和評估，以尋求經濟發展和社會福利提高前提下的“低碳”途徑，為未來經濟社會發展提供可供操作的參考模式。

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第2篇：碳循環特點范文

關鍵詞　地震災害；生態系統；低碳均衡；重建模式；統籌

中圖分類號　F062.2

文獻標識碼　A

文章編號　1002－2104(2010)07－12－08

doi：10.3969／j.issn.1002－2104.2010.07.002

5?12汶川大地震給四川生態系統造成了巨大破壞。大面積的崩塌、滑坡和泥石流，形成堰塞湖，大面積地表覆蓋被摧毀，動植物生存環境被破壞。地震間接影響氣候環境。地震及由其造成的次生災害毀壞作為碳循環中重要組成部分的植被，造成災區CO2吸收能力下降，碳循環失衡。地震中死亡的大量動植物殘體在腐敗過程中，滋生大量生態流行病蟲害，比如炭疽、瘧疾、鼠疫等等，排放出大量CO2，生態均衡被打破。地震成為自然災害中對生態系統結構和功能破壞最強烈的災害類型之一。在全球氣候劇烈變化的大背景下，加上頻繁的地震災害，生態的健康發展成為了全球越來越關注的問題。特別是汶川大地震，對長江中上游地區生態造成了巨大破壞。本文將針對汶川地震生態結構表現出的高碳化問題，運用生態碳循環理論，采用統籌方法，構建災后生態低碳均衡模式，通過實施生態重建工程，實現災區生態系統的低碳化目標。

1　災區生態系統的結構特征

1.1生態要素系統

中國環境科學研究院對汶川、安縣、綿竹、彭州、什邡、北川、都江堰、茂縣、平武、青川、文縣、理縣、江油、崇慶等14個重災縣的遙感數據顯示了汶川地震對森林生態系統、草地生態系統、農田生態系統和其他生態系統造成了大面積的破壞(見表1)。

1.1.1森林生態系統

汶川災區森林資源豐富，植被種類多樣：該地震帶南端的云南省有“植物王國”和“植物區系的搖籃”之稱；四川的被子植物、蕨類植物種類數量居全國第二，裸子植物數量居全國第一。與其他植被組成相比，由于樹木生活周期較長，形體更大，在時間和空間上均占有較大的生態位置，具有較高的碳貯存密度，能夠長期和大量地影響大氣碳庫，因此森林生態系統在全球碳循環與碳蓄積過程中起著不可替代的重要調控作用。汶川大地震使四川林業受損嚴重(見表2)，全省林地損毀493萬畝，受損林木蓄積1947萬m3，森林覆蓋率下降0.5％。

1.1.2草地生態系統

四川草地面積約為0.2億hm2，占全省幅員面積的42.0％，是四川省綠色植被生態環境中面積最大的生態系統。四川草地主要分布在西部少數民族地區和盆地四周邊遠山區，其中80％以上分布在甘孜、阿壩、涼山三州。四川草地分布區正是汶川大地震主要區域。草地植被固定了大氣中相當大一部分c02，對調節全球氣候發揮重大作用。草地生態系統地上碳庫不明顯，其碳儲量絕大部分集中在土壤中。地表土層的破壞將會摧毀草地的根系系統，會導致土壤中有機碳的大量釋放。地震是影響內陸草原土壤碳儲量最為劇烈的自然活動因素。汶川地震造成的滑坡分布區域面積約48678km2，滑坡總面積711.8km2。大面積滑坡破壞草地的根系系統，使原來固定在草被中的碳素全部釋放到大氣中；滑坡破壞了原來的土壤結構，使土壤中的有機質充分暴露在空氣中，促進了土壤呼吸作用，加速了土壤有機質的分解。

1.1.3農田生態系統

受災地區共有農田20504km2，其中旱地11018km2，水田9486km2。由于災區農田總面積70.23％分布于東南部的平原區，因此本次地震對農田的破壞不大。直接損毀農田33.59km2，其中旱地損毀28.94km2，占損毀農田面積的86.16％，水田損毀4.65km2，占損毀農田面積的13.84％。受損農田主要分布于西部山區，其中北川縣和平武縣農田損毀比較嚴重，農田損毀面積占了災區損毀農田的70％。農田生態系統中的碳庫是全球碳庫中最活躍的部分，是在人類活動干擾下的生態系統碳流動過程。農作物通過光合作用固定大氣中的CO2，一部分合成有機質，以食物、飼料等形式存在于植物體內，然后通過人和動物的消耗排放到大氣中；一部分成為工業原料儲存起來；還有一部分直接用于植物的呼吸消耗、殘體腐爛分解釋放CO2到大氣中，形成農田生態系統的碳循環過程。

1.1.4濕地生態系統

四川濕地總面積42089.57km2，占全省土地面積的8.7％。四川省大于1km2自然濕地主要分布在四川西部，面積20518.22km2，占全省濕地總面積48.78％，是本次地震的主災區。四川濕地植物主要以草本植物為主，兼有灌木和喬木，共有68科150屬299種；濕地動物主要包括122種鳥類，224種魚類，12種獸類，36種兩棲類，15種爬行類。濕地是地球上生物產量最高、生物多樣性最為豐富的自然生態系統之一，是生物多樣性的特殊棲息地，是重要的碳匯，被破壞的濕地會釋放大量的c02等溫室氣體。濕地生態是生態系統的重要組成部分，也是自然碳循環中的重要組成部分。

1.2生態環境參量

災區地形地貌復雜，山高谷深，是眾多河流的發源地或上游區。地震引起地質滑坡、泥石流增加，泥沙與礫石滑入河流，淤塞河道水庫，抬高河床，破壞水體與水庫容量，削弱區域防洪能力。災區氣候環境復雜、山體滑坡規模大、水體存在隱患、森林破壞嚴重，對生態環境造成嚴重影響。

1.2.1氣候參量

在全球的陸地氣候環境中，除典型的赤道雨林氣候和極地冰蓋氣候外，受緯度帶譜和垂直帶譜影響，該地震帶上涵蓋了多種氣候類型：暖溫帶季風森林草原氣候，暖溫帶季風半旱生落葉闊葉林氣候，北亞熱帶季風落葉常綠闊葉林氣候，高原高山寒溫帶氣候，中亞熱帶季風常綠闊葉林氣候，高原高山亞熱帶季風氣候等等，構成了復雜多變的獨特氣候環境。

1.2.2山體參量

汶川大地震誘發的大規模滑坡受地震烈度、地形結構、土質及構造運動等多方面因素的影響，使得四川、陜西和甘肅山區發生大面積山體滑坡。表3顯示，地震烈度越

高，造成滑坡體面積越大，但滑坡個數卻不是最多；地震烈度在9度時，造成的崩塌滑坡個數最多，占整個滑坡總數的三分之一以上。地震重災區汶川縣境內產生滑坡體206.5km2，151.08km2林地、16.13km2草地、5.11km2耕地遭破壞，崩塌的滑坡體填充的河流面積3.45km2，各類生態系統服務總價值損失22646萬元。

1.2.3水體參量

汶川大地震產生近200個堰塞湖，較大的有35個，其中33個在四川。從短期來看，3―5年的時間里，這些堰塞湖不穩定，余震、雨季都有可能造成潰堤，對生態帶來次生災害。地震造成398座水庫出現險情，庫堤開裂受損，附屬設施受到破壞，水庫排水不暢；山崩和大量泥石傾瀉到低洼地區的水庫中，抬高水庫的水位，考驗堤壩承受能力。地震引發放射性元素活躍性增強、重金屬分布被打破以及化工原料泄露等事件，徑流、湖泊水體質量受影響。

1.2.4森林參量

森林具有二重性：當森林發揮穩固水土資源、調節氣候的功能時，森林屬于環境系統要素之一；當森林特指林木，作為食物鏈上的生產者時，森林屬于生態系統要素之一。5?12地震使受災區森林植被毀損嚴重，不少地方昔日青山如今滿目瘡痍。據四川省林業廳統計，地震造成四川地區泥石流堆積災害跡地達343萬畝，堆積量達42.96億m3，森林水源涵養功能降低30.24億t，水土流失潛在條件將使進人長江的泥沙達到10.74億m3；森林碳匯儲備能力每年損失78.1萬t，損失價值2.5億元，森林釋放氧氣能力降低67.38萬t，損失價值2.7億元。

1.3生態系統整體特征

災區生態系統要素和生態環境遭到巨大的破壞，在災區開展生態系統恢復重建，需要結合國際生態發展趨勢和國內生態發展戰略。這是一項規模宏大的生態重建工程，涉及到自然生態和人工生態，包括災后恢復的保障系統、環境系統等各個子系統。因此，災區生態系統是與國內外發展環境息息相關的開放復雜巨系統，其主要特征表現為涌現性、開放性、復雜性、巨量性，如圖1所示。

1.3.1余震不斷，熵值增大化

汶川大地震受災面積大，受災情況嚴重，受災地區地形復雜、山體植被損毀嚴重、水資源受污染、農耕田大面積破壞等復雜的情況，導致生態恢復過程中不斷涌現新的問題。余震不斷，土壤中存貯的CO2被釋放出來；山體、植被、水資源被反復破壞，泥石流掩埋了大量生命體，這些生命體在分解過程中向大氣釋放出大量溫室氣體。自然生態的碳平衡在余震中不斷被破壞，新的平衡重建過程必然伴隨人類使用大量石化能源，對災區進行能量的輸入，造成碳排放增加。這些不斷涌現的新問題，打破了生態系統碳循環的有序性，系統內混亂程度加大，熵值增大。要克服熵值增大，就要以生態低碳為目標重建災區碳循環模式，減少系統熵值，實現整個生態系統有序化。

1.3.2環境開放，結構高碳化

生態系統不斷地與其所處環境發生物質一能量一信息交換，體現了系統的開放性。地震釋放出地質深處大量有害氣體，增加了大氣中高碳氣體總量；地震損毀大片地表植被，削弱了災區植被固碳能力；重建資金主要投向城鄉住房、公共設施、基礎設施和重大產業重建，對林木、草地等植被的重建資金投入不足。災后人類生產和生活快速恢復，但自然生態系統恢復緩慢，災區人工生態系統和自然生態系統失衡，生態結構高碳化。災后生態恢復，應該以人工生態高碳結構調整為主，發展高技術、低能耗的產業，使用可再生能源及太陽能、風能、核能等新能源，宣傳低碳生活，鼓勵低碳消費，構建生態系統的低碳結構。

1.3.3物種多樣，生態復雜化

災區地勢上屬青藏高原邊緣昆侖山―祁連山―龍門山―大涼山向海拔1000―2000的中級臺階四川盆地的垂直過渡區，其物種多樣，生態豐富：植物種類占全國的85％，滇北、川西有大量原始森林；動物種類多達1000種以上，其中獸類近200種，占全國的1／2，鳥類776種，占全國的66％，爬行類和兩棲類有600多種，魚類200余種。地震后，動物行為方式是否發生轉變，物種基因是否發生突變，食物鏈是否發生改變，物種生存環境是否發生變化等等不確定性，使災區生態變得更加復雜化。因此，生態重建要對災后生態具體情況展開調查，并進行定性定量分析，如受災地區的巖石、土壤、空氣質量、水質等多方相互作用的自然環境分析，植物群落、動物群落以及人類社會震后的相互關系分析等等。這些錯綜復雜的關系需要在災后恢復中妥善處理，重新確立生態均衡關系，避免災后生態系統失衡。

1.3.4對象太多，系統巨量化

災后生態重建的低碳統籌復雜巨系統包括自然環境、生物群落和人類社會三個子系統，而各子系統又包括其各自的子系統。其中，自然環境子系統包括水、空氣、巖石、無機鹽和有機質；生物群落子系統涉及植物群落和動物群落；人類社會子系統包括低碳農業系統、低碳經濟系統、低碳制度系統、低碳文化系統等等。可見，這一系統是一個具有很高維度的復雜巨系統。面對這樣的復雜巨系統，應該按照統籌方法，對災后生態系統的巨量性化繁為簡，以簡馭繁，實現生態系統整體協調發展。

2　災區生態重建的模式框架

災后生態重建，是面對結構遭到重創的生態系統，按照生態碳循環理論實施的一項以建設低碳均衡結構為目標的生態重建工程。在災區開展生態重建低碳工程，比在其他地區打破原有生態系統再重建低碳生態更節約成本。這項系統工程涉及到災區生態的各個層次，需要按照統一的指導思想，遵循生態碳循環的規律，在多方協調與合作的基礎上建立生態低碳均衡結構。如圖2所示。

2.1統籌思想

低碳重建作為一種新型的、特殊的恢復方式，就是在災后重建的實踐中運用低碳均衡理論組織生態重建，實現生態恢復的低碳發展模式。這一創造性的重建模式，必須基于綜合集成與統籌優選的思想，對災后生態系統進行統籌恢復重建，尋找新均衡，實現災區生態從簡單恢復提升為科學發展式修復重建。災后生態重建，是以科學發展觀為指導思想，以人為本，尊重自然為原則，全面協調可持續發展為目的，統籌兼顧為方法，對災區脆弱的生態系統重塑均衡，建設和諧生態。低碳統籌模式從自然生態和人工生態兩個維度展開，針對自然生態和人工生態碳循環的不同特點，以自然生態的增匯和人工生態的減源作為實踐方向，以尊重自然、保護生態為前提，在災區發展典型的生態統籌重建模式。基于生態碳循環的觀點，從碳源和碳匯兩個角度人手，通過自然生態和人工生態的碳中和，實現低碳均衡。碳中和的實現有兩個基本途徑，一是在源上的替代、減少、提高效率，二是在匯處的吸納、中和、末端處理。碳源處理，一般是通過能源結構調整、產業結構調整和技術創新來實現的，而碳匯則更多依靠制度手段，如制訂優惠政策，鼓勵植樹造林和退耕還林，是生物固碳、擴大碳匯、減緩溫室效應，減少CO2排放最經濟和最有效的途徑

之一。

2.2生態循環

生態碳循環是生物地球化學循環中重要的組成部分，認清楚這種循環規律，并改善生態碳循環，將有利于解決生態高碳化問題，建立生態均衡結構。生態碳循環過程中形成了許多CO2、CH4和N2O構成的碳源和碳匯。碳源對應碳排放過程，碳匯對應碳存儲過程。碳存儲和碳排放是兩個具有相反運動方向的過程，構成封閉的碳循環。如圖3所示。通過對碳存儲和碳排放過程的人工干預，可以改變碳存儲和碳排放的速度，從而影響作為環境參量的大氣CO2混合比例。

從地球空間角度來看，不妨將存在大氣中的碳統稱為碳氣圈，存在于地表土壤和巖石中的碳統稱為碳殼圈，存在于地表以下的碳(比如煤炭、石油等石化資源)統稱為碳核圈。那么，碳從碳氣圈碳殼圈碳核圈的過程，即為碳存儲；反方向的運動過程即為碳排放。這樣就構成了碳在生態地球空間的循環，如圖4所示。地球生態碳循環可以分為自然生態碳循環和人工生態碳循環兩個部分。

自然生態碳循環過程中，綠色植被在光合作用下從碳氣圈吸收CO2，將空氣中的碳固定在碳殼圈，碳殼圈的碳經過地質運動，被深埋入碳核圈，經過生物地球化學反應，形成石化資源。這樣完成了自然生態的碳存儲過程。煤層自燃、天然氣溢出等自然作用，將會把碳從碳核圈釋放到碳氣圈；林木燃燒、腐爛等自然作用，將把碳從碳殼圈釋放到碳氣圈：這些都是自然生態的碳排放過程。在當前自然生態碳循環中，碳存儲速度快于碳排放速度，碳存儲規模大于碳排放規模。

人工生態碳循環過程中，人類大量開采碳核固的石化資源，并燃燒石化資源向碳氣圈排出大量CO2；人類劈山開路、開墾荒地，破壞了碳殼圈，釋放出CO2。這就是人工生態碳排放過程。人類通過CCUS(CO2 Capture and Using／Storage)技術，將生產、生活、運輸等過程產生的碳捕獲下來，進行二次循環利用或封存到碳核圈，這就是人工生態碳存儲過程。當前人類對石化能源依賴很強，消費很大，而碳處理技術尚不成熟，碳排放速度遠遠快于碳存儲速度，碳排放規模遠遠大于碳存儲規模。

由此可見，自然生態和人工生態兩個子系統內碳循環不協調，子系統間不均衡。因此，有必要綜合統籌自然生態和人工生態兩個子系統，構建生態系統均衡結構。

2.3均衡結構

生態碳均衡就是人工生態系統和自然生態系統碳循環間達到一種相對穩定狀態，在這種狀態下，人工生態系統和自然生態系統都能夠健康發展，任何一個系統的碳循環發生改變都會威脅到整個生態系統。因此，生態碳均衡可以從人工生態子系統和自然生態子系統兩個方面來闡述，如圖5所示。在人工生態子系統內，社會、經濟、文化和制度相互作用，相互制衡，并決定人類的能源消費模式和人類向大氣的碳排放量。人工子系統碳循環以廢物、廢氣、廢水的形式向外排放出大量碳，通過垃圾站、污水站以及碳捕獲站等方式將碳收集起來，集中排放到自然生態子系統。自然生態子系統通過無機環境和生物群落的物理一化學作用，構成子系統內碳循環，同時降解和吸收人工生態子系統排出的廢物、廢氣、廢水，尤其是植物通過光合作用固定大氣中的CO2，減少溫室氣體。排出人工生態子系統循環外多余的碳排放和自然生態子系統循環富余的碳存儲合在一起，就是碳中和。碳中和的結果有三種：一是碳排放量多于碳存儲量，碳中和后仍有多余的碳排放量；二是碳排放量少于碳存儲量，碳中和后仍有多余的碳存儲量；三是碳排放量與碳存儲量相當，人工生態子系統和自然生態子系統形成完全碳中和。如果生態系統碳中和的結果長期處于第一種情況，那么多余的碳排放量將隨時間累積起來，發揮累積效果，形成溫室效應；如果生態系統碳中和的結果長期處于第二種情況，那么多余的碳存儲能力將吸收以前排放的溫室氣體；如果生態系統碳中和的結果是第三種情況，那么生態系統實現碳循環平衡。

在低碳均衡結構中，人工生態子系統通過低碳社會、低碳經濟、低碳文化和低碳制度改變人類的物質和能源消費方式，減少子系統的碳消耗，減少排放到自然生態系統中的高碳廢物、廢氣、廢水；運用CCUS技術，增強子系統內的碳存儲能力。自然生態子系統通過增加生物群落中的綠色生產者，增強碳吸收能力；加強環境保護和建設，減少子系統內的碳排放。通過對生態系統碳循環的合理調節，可以實現整個生態系統的動態碳均衡。

3　生態重建工程的運行模式

生態系統作為典型的開放系統，在受到地震破壞后，可以通過自身動態調節達到平衡，但時間非常漫長。低碳生態重建是以低碳方式定向加速生態系統改善并達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，但可以在關鍵環節實現突破性的進展，加快演替速度，縮短演替進程。

3.1運行演化

地震打破了原有生態系統碳均衡結構，土壤、動植物殘骸、人類社會等排放出大量CO2，生態系統瞬間躍遷高碳區間振蕩。如圖6所示。在3―5年內，生態將處在高碳區間振蕩。生態系統與外部環境進行能量、物質和信息的交換，系統內各要素相互作用，將形成新的生態有序結構。通過低碳技術對生態進行重構，將引導生態系統朝著低碳均衡方向演化，逐步形成低碳均衡生態新結構。因此地震災后的生態恢復，是一個生態混亂程度不斷降低，系統熵值不斷減小的過程，需要一段較長的時間。樹木尚需十年，動物的回歸、食物鏈的修復、生態系統的恢復、低碳生態均衡的建立，則是一個更長久過程。發揮人類主觀能動性，開展生態低碳重建工程，將會大大縮短生態系統結構調整時間，加速實現生態系統低碳均衡結構。

3.2重建工程

生態重建系統工程就是基于現有的社會經濟基礎及背景，充分發揮已經確立的或潛在的社會經濟優勢，對災后重建過程中的社會物質和能量投入進行統籌優化，達到災區生態系統效果最優化。它是以災區人類生態系統整體優化為目的，通過在關鍵環節投入物資和能量，對災區生態系統和人類社會經濟系統進行整理和重組，形成一種有利于人類的、良性循環的生態系統的過程。如圖7所示：災區的植被、動物活動、人類生產生活規律被地震打破，生態系統的CO2等溫室氣體排放量遠遠大于CO2吸收量；通過植被恢復工程、節能減排工程、城市改造工程，建設低碳生態工業、低碳生態農業、低碳生態城市，實現災區生態環境、生態社會、生態制度和生態文化的重建，最終達到災區生態系統碳循環的低碳均衡。

3.2.1生態城市低碳化

生態城市是建立在對人與自然關系更深刻認識基礎上的新文化觀，是按照生態學原理建立起來的社會、經濟、自然協調發展的新型城市關系。生態城市低碳化是市民以低碳生活為理念和行為特征、經濟以低碳經濟為發展模

式及方向、政府公務管理以低碳社會為建設標本和藍圖的城市化進程。地震給四川帶來了巨大的破壞，災區的重建又是一次工業化和城鎮化的過程，參與重建的政府、企業等各方單位都需要更加重視經濟發展與資源和環境的平衡，使得新建的城鎮更加能夠適應全球氣候變化的挑戰。

四川廣元位于川陜甘三省交匯處，是5?12大地震的重災區之一，是明確提出低碳重建的城市。依靠豐富的天然氣資源，廣元提出了能源轉化行動，35家大中型企業的能源供應將逐漸從煤轉化為天然氣，預計每年可減少CO2排放123萬t。到2015年，廣元九成的出租車和公交車動力能源也將采用天然氣。為增加碳匯，廣元市計劃到2015年，全市森林覆蓋率從2009年的48％增加到53％，未來的產業結構也將向旅游業、茶產業、電子業等低碳產業轉型。廣元市對污水處理重建采用了蚯蚓生物濾池，數百條經過特殊培育的蚯蚓“清潔工”對進入濾池的污水和污泥進行生物凈化，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，用作農田肥料。

3.2.2生態工業低碳化

生態工業是模擬生態系統的功能，建立起相當于生態系統的“生產者、消費者、還原者”的工業生態鏈，是以工業發展與生態環境協調為目標的工業模式。生態工業低碳化是在生態工業的基礎上，以低能耗、低污染、低排放為目標的工業生產模式升級，是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。低碳生態工業實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色GDP的問題，核心是能源技術和減排技術創新、產業結構和制度創新以及人類生存發展觀念的根本性轉變。

災區工業百廢待興，其建設成本遠低于工業發達地區。在重建過程中，應該順應國際產業發展的新趨勢，大力發展環保產業、大力發展綠色制造、大力發展低碳工業，建設資源節約型、環境友好型工業；大力發展低碳經濟、節能與新能源產業，加快自主創新步伐，推進產業升級和結構調整。災區政府應該采取有力措施，積極引導災區工業走綠色發展的道路，抓好節能減排技術、綠色和氣候友好技術，尤其是低碳技術的研發，加快節能環保和裝備的推廣應用。

3.2.3生態農業低碳化

生態農業是指在保護、改善農業生態環境的前提下，遵循生態學、生態經濟學規律，運用系統工程方法和現代科學技術，集約化經營的農業發展模式，按照生態學原理和經濟學原理，運用現代科學技術成果和現代管理手段，以及傳統農業的有效經驗建立起來的，能獲得較高的經濟效益、生態效益和社會效益的現代化農業。生態農業低碳化是在生態農業的基礎上，以低碳理念為指導思想，以低碳能源為建設動力，將傳統生態農業生產模式提升到以低碳技術為核心的新型農業生產模式。

在災區發展低碳生態農業，應該開發安全優質農產品，并注重生態環境經營，同時積極對農村產業結構進行低碳化調整、優化和升級。安全優質農產品應該滿足國家綠色農產品和有機農產品的標準。有機農產品不施用任何化學合成物質，綠色農產品嚴禁施用高毒高殘留化肥農藥，少用化學合成物，多用有機肥。這是從根本上解決農業生產過程中大量消耗化石燃料、大量排放溫室氣體的問題，是應對氣候變化的重要途徑，對災區發展低碳生態農業十分有利。

3.3政策保障

生態低碳均衡模式的著眼點是人類與自然環境的和諧相處，核心是人類的可持續發展，目標是低碳均衡，本質是應對全球氣候變暖。在災區開展低碳均衡模式實踐，應該結合災區生態的實際情況，長遠規劃，統籌安排，在尊重自然規律的前提下，堅持以自然恢復為主，人工重建為輔的原則，制定相關政策制度，保障低碳生態的實現。

(1)總體規劃，綜合恢復，實施低碳政策。以可持續發展思想為指導，把災區江河作為一個整體的大系統，從自然、社會、經濟綜合考慮低碳化進程，統籌安排、綜合治理、宏觀調控；建立相應的碳匯管理和經營體制，引導災區群眾在尊重自然的基礎上過低碳生活。

(2)退耕修養，還林還草，實現低碳生產。阿壩州、山州、甘孜州、雅安、廣元等災區山多坡陡，在坡度大于25度的陡坡和水土流失嚴重的地段，應堅決杜絕開荒，已開墾的地段應盡快退耕還林；在綿陽、德陽、都江堰等成都平原西北部地區，土壤和水利條件較好、坡度較緩、水土流失潛在威脅較小，應實行林業和農業綜合規劃，推行農林復合經營體系，實行低碳生產。

(3)發展林木，建管結合，構建碳匯基地。大力發展災區林木業，林木建設和管理相結合。對災區，主要是盡可能多地保護現存森林碳庫，改變天然林的采伐機制；在無林地上營造人工林；促進次生林的天然或人工更新，并加以保護；在農田和牧場上增種樹木，發展農林綜合經營系統；擴大人工植樹造林，提高森林碳匯功能；發展速生豐產林，加強人工林的集約經營、提高生產力、增加碳匯，增加耐久木材產品；開展群眾性的造林綠化，加快防護林和公益林建設。

(4)生態核算，效益補償，建立碳匯市場。盡快建立經濟生態核算和生態效益補償制度，建立國內碳交易市場。鑒于災區生態工程建設的長期性和全局性，通過政策、立法，在財政、稅收信貸等方面進行扶持。參與碳市場交易，按照森林生態效益的高低對經營者實行補償，這不僅對提高經營者經營的積極性是有益的，同時對提高災區的生態意識，以全新的碳交易觀念評價森林都是必需的，應盡快加以實施。

第3篇：碳循環特點范文

    水產業低碳循環農業發展模式

    水產養殖,尤其是螃蟹養殖已經成為固城湖新的經濟增長點,逐漸形成了規模化產業帶和國內外知名的品牌[4]。在水產業的發展過程中,也面臨養殖污染問題,影響固城湖水質,由此針對性制定水系生態修復方案。

    1高密度水產生態養殖廢水減排技術模式

    隨著社會的發展,為了追求更高的經濟利益,規模化、高密度水產養殖逐漸成為養殖業發展的熱點。但該養殖方式在提高生產率的同時也產生了大量污染物質,大多數不經處理直接排入水體,造成了嚴重的污染。為了減少污染,要推廣高密度水產生態養殖廢水減排技術模式。該技術通過合理搭配養殖品種、精準投喂飼料、科學管養,結合水生植物的吸收利用,達到養殖池塘廢水有效減排、提高養殖成活率、增加產量與經濟效益的目的。研究表明,采用該模式,在同樣的養殖條件下,能夠減少70%的污水排放,增產率達到20%。該方式還具有簡單易操作、投入較少的優勢,可在實際生產中大面積推廣。

    2水產養殖廢水人工濕地處理與循環利用模式

    為了解決固城湖周邊大規模、集約化養殖發展中養殖廢水不經處理直接排入水體,造成水質富營養化的問題,將人工濕地技術同水產養殖有機結合,構建水產養殖廢水的人工濕地處理及循環回用系統(圖1)。通過該模式處理后,出水的各項指標都低于漁業水質標準,達到回用要求,實現了水產養殖廢水零排放,節水效果明顯,并提高池塘產量25%,形成小環境生態系統的良性循環。

    3種草養魚凈化水質生態治理模式

    固城湖水草中,90%以上都是沉水植物微齒眼子菜,這種水草不但漁業利用率低,還會產生季節性腐敗污染水質。對于湖中現有的微齒眼子菜要定期收割,以免腐爛后形成淤泥加重湖水富營養化。養殖處于食物鏈底層的魚類,如鲴屬魚類、銀鯽魚和鰱鳙魚等,主要以草和浮游生物為食。最近2年,在固城湖里放養了細鱗斜頜的環保魚,這類魚主要以水底的腐殖質和藻類為食物,能清除殘餌凈化水質,實現截污減排,在水中人工栽培有助于改善水質的金魚藻、黑藻、苦草等優質水草,共同構建綠色屏障,有效緩解水質的營養化和藍藻的問題。

    種植業低碳循環農業發展模式

    固城湖生態區以種植稻麥、油菜為主。并將油菜與旅游有機結合在一起,2012年舉辦了第四屆高淳國際慢城金花旅游節,置身綿延萬里的油菜花海中,讓人如在畫中游。在種植業方面利用以下模式,加強低碳循環農業發展。

    1淤泥整治養地

    淤泥沉積在河溝和河道中,不但堵塞河道、河溝,而且淤泥中富集了很多營養物質,還會影響水體水質。定時清除淤泥,將其作為肥料還田,不僅有效處理淤泥,還提升了土地肥力,不但有利于生態環境維持,而且能夠提高傳統農業的生產力,增加農民收入。

    2化肥合理施用

    化肥的不合理施用是造成農業面源污染的重要原因之一,要控制農業污染,就要控制化肥施用量,提高化肥施用技術,其措施主要有以下幾個方面:一是大力推廣測土配方施肥,根據作物生長情況和土壤基礎肥力,確定施肥量和施肥時間,避免濫用化肥。二是大力推廣施用有機肥。有機肥不但能夠增加作物產量,還能夠培肥地力,具有生態環保等優點,可在實際生產中推廣。三是改革化肥施用過程中的鼓勵施用政策,改為區別化、鼓勵節約施用和科學平衡施用的政策[5]。

    3秸稈綜合利用

    在我國,經常可以看到農民焚燒大量秸稈,既污染環境,又浪費了寶貴的秸稈資源。焚燒秸稈的主要原因是省工省力,秸稈沒有較好的利用方式。農作物秸稈用途廣泛,既是一種廉價、清潔的可再生能源,又可作為反芻動物的飼料。固城鎮利用稻秸稈作為食用菌栽培基質,是稻秸稈利用的有效途徑之一。南京市農科所現代農業研究室正在研究麥秸稈替代稻秸稈作為食用菌的栽培基質,并在固城湖生態區推廣應用,擴大秸稈的使用量。秸稈還可以還田(包括過腹還田方式),可以增加土壤有機質的含量,保護大氣環境,降低碳排放,增加農民收益。

    建設最美鄉村低碳循環發展模式

    高淳被授予“國際慢城”稱號,無疑得力于固城湖地區的最美鄉村建設。最美鄉村不僅是一個概念,也不僅是一個目標,而是一種理念,一種意識,一種相對系統的發展思路。在建設最美鄉村的過程中,可充分發展以下模式。

    1建設最美鄉村技術集成模式

    高淳正在打造“長江之濱最美麗的鄉村”,把“最美麗鄉村”的愿望變成現實,固城湖生態區現階段的重點就是做好“七大工程”,分別是產業轉型升級工程、山水城林融合工程、藍天碧水寧靜工程、植樹造林綠化工程、城鄉環境整治工程、文明素質提升工程和文化保護發展工程。在具體實施時,必須做到以下幾點:一是加大對環保資金投入。每年安排環保專項資金,確保財政對環保支出增幅高于經濟增長速度,同時大力引導社會資本參與經營性環境基礎設施建設。二是著力推進生態保護與建設。全面實施“綠色高淳”工程和生態修復工程、加快構建“兩橫兩縱”生態網架。三是積極推進產業結構調整。切實提高項目環保準入門檻,對未經環評項目、不符合環保法規和技術標準項目,不予審批和核準立項,禁止批準新建任何化工項目,強制淘汰關停搬遷污染嚴重的企業和項目。四是加快發展循環經濟。設立發展循環經濟專項資金,重點支持循環經濟示范工程、污染企業改造及搬遷、清潔生產審核等,年內萬元工業增加值能耗下降5.5%。

    2以戶用沼氣池為紐帶的養分循環技術集成模式

    農村污染既有點源污染又有面源污染,污染源既來自農村日常生活,也來自農業生產。在物質循環與能量轉換、清潔生產等原理的基礎上,以戶用沼氣池為紐帶進行技術集成研究,實現了農村廢棄物資源化利用和固碳減排的目的。研究表明,興建沼氣工程不但能夠充分利用資源,促進生態農村建設,而且能夠取得較好的經濟效益。一是沼氣能夠作為農村日常生活的能源,減少煤炭和薪柴的用量,節約燃料費。二是沼氣池產生的沼液、沼渣能夠作為肥料施入農田,減少化肥污染,節約化肥、農藥用量。以戶用沼氣池為紐帶的養分循環技術集成見圖2。

    3農村生態經濟可持續發展模式

    對農戶經濟增長與生態環境改善之間的矛盾分析表明,以農村生態經濟的可持續發展為目標,固城湖生態區的綜合治理必須堅持生態效益與經濟效益相統一,生態治理與經濟開發相結合的原則。為此,提出固城湖生態區農村生態經濟發展模式(圖3)[6]。

第4篇：碳循環特點范文

一、選擇題

1.干旱環境下，森林中樹木的根系比正常情況下扎得更深且分布更廣，根本原因是()

A.生態系統具有一定的自我調節能力

B.森林中植物生長旺盛

C.森林有物質和能量的流動

D.森林生態系統的穩定性高

2.要使海洋生物資源可持續利用，就必須保持海洋生態系統的動態平衡。對一個平衡的生態系統來說，下列相關敘述錯誤的是()

A.具有一定的自我調節能力

B.能量流動與物質循環保持動態平衡

C.植物與動物的數量相等

D.生物成分之間相互制約、相互協調

3.(2014·江蘇高考改編)下列關于生態系統中物質循環和能量流動的敘述，正確的是()

A.富營養化水體出現藍細菌水華的現象，可以說明能量流動的特點

B.人工魚塘生態系統中能量的來源只有太陽能

C.食物鏈各營養級中約10%的能量會被分解者利用

D.無機環境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用

4.(2014·天津高考改編)圖a、b分別為農村和城市生態系統的生物量(生命物質總量)金字塔示意圖。下列敘述正確的是()

A.兩個生態系統均存在著反饋調節機制

B.兩個生態系統的營養結構均由3個營養級組成

C.城市生態系統不具有自我調節能力

D.流經兩個生態系統的總能量均是其植物所固定的太陽能

5.有些人工林面積大，構成的樹種單一，樹木年齡和高度比較接近，樹冠密集，這種森林被稱為“綠色沙漠”。以下分析不正確的是()

A.植物種類單一，無法提供多樣的食物或棲息環境，因而動物種類也十分稀少

B.密集的樹冠遮擋了陽光，使林下缺乏灌木層和地表植被，群落結構簡單

C.營養結構簡單，食物鏈短，生態系統的穩態容易維持

D.生物多樣性水平低，缺少天敵對蟲害的控制，易爆發蟲害

6.環境問題是全世界人民密切關注的問題，以低能耗、低污染、低排放為基礎的低碳經濟模式越來越成為促進國家經濟持續增長和可持續發展的重要經濟模式。下列說法正確的是()

A.煤、石油和天然氣的大量燃燒，致使大氣中的CO2急劇增加

B.大氣中CO2進入生物群落的方式只能是植物的光合作用

C.生物群落中的碳元素進入大氣的方式只能是微生物的分解作用

D.大力植樹造林是緩解溫室效應的方法

7.下面為碳循環示意圖，甲、乙、丙表示生態系統中的三種成分，下列敘述正確的是()

A.碳循環是指二氧化碳在甲與丙之間不斷循環的過程

B.乙在該生態系統中均處于第二營養級

C.甲、乙、丙共同組成生態系統

D.生物X可能不具有細胞核，生物Y可能含有線粒體

8.下面為某生態系統的部分物質循環簡圖，其中M表示非生物的物質和能量。相關敘述正確的是()

A.若M表示大氣中的CO2，則碳元素在圖中④過程中是以有機物形式傳遞的

B.從圖中我們可以看出能量伴隨著物質循環而循環

C.若M表示大氣中的CO2，則碳元素可在生物群落中反復循環利用

D.若M表示無機環境中的能量，則①的能量值為②與③對應的能量值之和

9.下面是利用人工濕地凈化生活污水的原理簡圖。下列說法正確的是()

A.該生態系統中的所有生物構成了一個生物群落

B.流入該生態系統的總能量是生產者固定的太陽能

C.由于生態系統具有自我調節能力，故該濕地可以處理大量的污水

D.增加該濕地中生物種類可提高能量傳遞效率

10.動物生態學家對林區周邊區域進行了4種經濟動物的調查，結果如下表：區域種群

物種一 二 三 四 五 A A1 A3 A5 B B2 B3 B4 C C1 C2 C3 D D1 D2 D3 D5

根據表中信息，有關敘述錯誤的是()

A.被調查的4種動物中，分布最廣的是物種D

B.A1、A3、A5之間可能存在地理障礙，不存在生殖隔離

C.如果各物種存在著食物關系，且物種A處于營養級，那么各動物之間的食物關系是BDCA

D.如果選一區域，用標志重捕法調查4種經濟動物的種群密度，選取第三號區域

11.下面為某生態系統的物質和能量流向示意圖(能量傳遞效率按10%計算)。下列有關敘述正確的是()

A.X1過程的完成必須依賴一種具有雙層膜結構的細胞器

B.X1過程吸收的CO2總量與Y1、Y2、Y3……及Z過程釋放的CO2總量相等

C.當該生態系統處于相對穩定狀態時，X3過程的能量值約為X1過程能量值的1%

D.Z1、Z2、Z3……過程提供的有機物中的碳將全部轉變為Z過程釋放的CO2中的碳

12.下圖一為科學家提供的大氣中近40年每月平均二氧化碳濃度圖，圖乙為碳元素在生態系統中循環的模式圖，“甲、乙、丙”表示生態系統的生物成分，“a～g”表示生理過程。下列相關敘述中，正確的是()

A.圖一所示CO2濃度逐年升高，主要原因是植物被破壞，使CO2的消耗減少

B.圖二中c過程代表光合作用，f過程代表微生物的呼吸作用

C.圖二中甲代表的營養級在生態系統的食物鏈中占有的碳元素最多

D.圖二中丙所代表的生物的細胞內沒有成形的細胞核

二、非選擇題

13.(2014·全國卷Ⅱ)某陸地生態系統中，除分解者外，僅有甲、乙、丙、丁、戊5個種群。調查得知，該生態系統有4個營養級，營養級之間的能量傳遞效率為10%～20%，且每個種群只處于一個營養級。一年內輸入各種群的能量數值如下表所示，表中能量數值的單位相同。

種群 甲 乙 丙 丁 戊 能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50 回答下列問題：

(1)請畫出該生態系統中的食物網。

(2)甲和乙的種間關系是________;種群丁是該生態系統生物組分中的________。

(3)一般來說，生態系統的主要功能包括__________________、____________，此外還具有信息傳遞等功能。碳對生物和生態系統具有重要意義，碳在________和________之間的循環主要以CO2的形式進行。

14.(2014·江蘇高考)機場飛行跑道及場內小路旁多是大片草地，有多種動物棲息。下圖是某機場生態系統食物網的主要部分。

請回答下列問題：

(1)此食物網中，小型猛禽分別處于________營養級。

(2)機場內的小鳥初遇稻草人十分驚恐，這種反應屬于________反射。

(3)為了進一步驅鳥，某機場先鏟除原有雜草，而后引種了蟲和鳥都不愛吃的“驅鳥草”，機場內小鳥大為減少。以后“驅鳥草”逐漸被雜草“扼殺”，這種生物群落的變化過程屬于________演替。

15.圖1是某人工濕地生態系統的碳循環圖解，其中的生物主要有荷花(挺水植物)、綠藻(浮游植物)、黑藻(沉水植物)、輪蟲等浮游動物以及人工放養的魚和鴨等。圖2是該系統中能量流經初級消費者的示意圖。請據圖回答問題：

(1)被稱作該人工濕地生態系統“基石”的生物有：_________________________，它們在空間的配置情況體現了群落的________結構，提高了光能的利用率。“人工濕地”凈化污水的作用是通過不同類型的水生植物和______________的共同作用實現的;當過量的污水進入該人工濕地時，該人工生態系統將遭到破壞，這說明生態系統的________________是有一定限度的。

(2)請在圖1中用恰當的箭頭和文字補充完成該人工濕地公園的碳循環圖解。

(3)該人工濕地公園的能量來源包括________________________。若圖2中A表示初級消費者的攝入量，那么，D表示________________________________。

1.選A　干旱條件下植物的根扎得深、分布廣，才能保持水分的正常吸收，抵抗外界惡劣的環境，說明森林生態系統具有一定的自我調節能力。

2.選C　生態系統平衡時，植物與動物數量不一定相等。

3.選D　富營養化水體出現藍細菌水華是大量有機污物排到江湖中導致藻類大量繁殖引起的，不能說明能量流動的特點;人工生態系統的能源來源部分為太陽能，也可源自人為添加的魚飼料。生態系統中能量流動是單向遞減的，其傳遞效率是10%，即10%的能量被下一營養級所同化。生態系統的物質循環帶有全球性和循環往復性，因此無機環境中的物質可以通過多種途徑如光合作用、根的吸收進入生物群落被生物利用。

4.選A　反饋普遍存在于生態系統中，通過負反饋可調節生物種間關系，以維持生態系統的穩定;營養級是指不同的生物種群，而圖a和b中的動、植物的種類不確定，無法判斷兩圖中有幾個營養級;城市生態系統也具有一定的穩定性，具有自我調節能力;圖b中人的數量明顯多于植物的量，應有外界能量流入。

5.選C　題干信息“樹種單一”說明植物種類少，無法提供多樣的食物或棲息環境，因而動物種類也十分稀少;“樹冠密集”遮擋光照，使林下缺乏灌木層和地表植被，群落結構簡單;營養結構簡單，食物鏈短，生態系統的穩態容易被破壞。

6.選A　近代工業的迅速發展，導致化石燃料大量燃燒，打破了生物圈中碳循環的平衡，因此減緩溫室效應的重要措施是減少化石燃料的燃燒。光合作用和化能合成作用都能夠固定大氣中的CO2。動植物的呼吸作用和微生物的分解作用都能釋放CO2。

7.選D　圖中甲為生產者，X可為沒有葉綠體但能進行光合作用的生物。乙為消費者;丙為分解者，Y可為營腐生生活的真菌等，真菌含有線粒體等細胞器。碳循環是指碳元素在生物群落與無機環境之間的循環。乙中包括各種消費者，可處于不同的營養級。甲、乙、丙共同形成生物群落。

8.選A　碳在生物群落內部是以有機物的形式傳遞的，圖中④表示捕食關系。能量是單向流動的，不能循環利用。碳在無機環境和生物群落之間反復循環利用，而不是在群落內反復利用。①表示生產者固定的總能量，除包括②③外，還包含消費者通過呼吸作用散失的能量。

9.選A　流入該生態系統的總能量是生產者固定的太陽能及生活污水中的化學能;生態系統的自我調節能力有限，若排入的污水超過其調節能力范圍，則該濕地不能進行處理;增加濕地中生物種類不能提高該生態系統的能量傳遞效率。

10.選C　從表中信息可知，D物種分布的區域最廣;由于A1、A3、A5處于三個不同的區域且屬于同一物種，所以可能存在地理障礙，不存在生殖隔離;從第五號區域動物的分布能確定A與D之間應存在捕食關系;只有第三號區域內有4種經濟動物，所以選擇第三號區域調查四種動物的種群密度。

11.選C　圖示X1表示光合作用固定CO2的過程，參與的生物可能是綠色植物或原核生物藍細菌等，藍細菌等原核生物沒有葉綠體。X2、X3等表示動物通過攝食同化有機物的過程，Y1、Y2等表示生產者和消費者通過呼吸作用釋放CO2的過程，Z表示分解者的分解作用。一般情況下，X1過程固定的CO2總量大于Y和Z過程釋放的CO2總量，因為還有一部分有機物未被利用。Z1、Z2、Z3……過程提供的有機物中的碳還有一部分轉化為分解者自身的有機物。當生態系統達到相對穩定時，X3=X1×10%×10%。

12.選C　圖一中CO2濃度逐年升高主要是由化學燃料的燃燒造成的; 圖二中甲是生產者，乙是消費者，丙是分解者，丁是無機環境中的CO2庫，c過程為消費者的呼吸作用，f過程為分解者的呼吸作用;甲是生態系統的第一營養級，固定的有機物中的能量是流經生態系統的總能量，因此占有的碳元素最多;丙是分解者，其中有真核生物也有原核生物，真核生物有成形的細胞核。

13.解析：(1)根據“營養級之間的能量傳遞效率為10%～20%”可知，戊中能量最多，處于第一營養級，乙和丙中能量相差不多，都處于第二營養級，甲處于第三營養級，丁處于第四營養級，因此可得出該生態系統中的食物網。(2)根據(1)中的食物網簡圖可以看出甲和乙之間的關系為捕食，戊是生產者，而甲、乙、丙和丁都為消費者。(3)生態系統的主要功能是能量流動、物質循環和信息傳遞。碳在無機環境和生物群落之間是以CO2的形式進行循環的。

答案：(1) 　(2)捕食　消費者(其他合理答案也可)　(3)物質循環　能量流動　生物群落　無機環境(其他合理答案也可)

14.解析：(1)食物鏈的起點是草，本食物網中小型猛禽分別位于第三、四、五營養級。(2)小鳥初遇稻草人十分驚恐，是后天習得的，屬于條件反射。(3)驅鳥草逐漸被雜草“扼殺”，出現新的優勢種，這是在已有生物生長的地方發生的演替，屬于次生演替。

答案：(1)第三、第四、第五　(2)條件　(3)次生

15.(1)生態系統的基石是生產者：荷花、綠藻、黑藻。挺水植物、浮游植物、沉水植物是垂直方向上的分布，為垂直結構。 微生物和生產者都可以凈化污水。過度污染，生態系統將遭到破壞，因為生態系統的自我調節能力是有限的。(2)注意無機環境和生產者之間是雙向箭頭。(3)人工濕地公園的能量可來源于生產者固定的太陽能，也

可來自生活污水。A表示攝入量，那么，B應為同化量，D為細胞呼吸消耗量。

答案：(1)荷花、綠藻、黑藻　垂直結構　微生物

第5篇：碳循環特點范文

1.與植物對礦物質離子的吸收有關的是 ( )

A.礦物質離子的濃度

B.溫度、水、氣體等環境條件

C.植物對礦物質離子的吸收能力

D.以上三個都正確

2.在競爭中的種群增長方程中，競爭系數α、β盧與K1、K2決定物種1、2的競爭結果。物種1取勝，物種2被排斥α、β與K1、K2的關系是 ( )

2015年成人高考生態學基礎模擬試題及答案(六)

3.種類組成貧乏，喬木以松、冷杉、云杉、落葉松為主的生態系統是 ( )

A.熱帶雨林

B.落葉闊葉林

C.常綠闊葉林

D.北方針葉林

4.一個生態系統必須有的生物成分是 ( )

A.植物、動物

B.生產者、分解者

C.動物、微生物

D.微生物、植物

5.可持續農業的目標是 ( )

A.促進農村綜合發展，減少多種經營

B.保證穩定持續增長的農業生產率

C.保持健康、協調的生態環境，有益于城市人民身體健康

D.合理利用、保護資源，特別是要保證土壤肥力得到快速的提高

6.現代生態學發展的主要特點之一是( ).

A.以微觀層次為主

B.向微觀和宏觀發展

C.以宏觀層次為主

D.以個體層次為主

7.植物花芽的分化和形成的過程中，起著主導作用的是 ( )

A.光照時間

B.光照強度

C.光照長度

D.光照速度.

8.黑龍江省是種植水稻緯度最北的地方，此現象是___ 對生物分布的限制作用的表現。 ( )。

A.日照強度

B.日照長度

C.常年溫度

D.有效積溫

9.種群的性別比例直接影響種群的繁殖力，兩性花植物種群的繁殖 ( )

A.應考慮性別比例問題

B.不考慮性別比例問題

C.應考慮育齡雌體數問題

D.不考慮育齡雌體數問題

10.下列選項中，不屬于種群自動調節機制的是 ( )

A.遺傳訶節

B.食物調節

C.內分泌調節

D.動物的領域性

11.早稻是不宜連作的農作物，其原因是 ( )

A.種群調節

B.競爭作用

C.抗毒作用、

D.他感作用

12.辛普森多樣性指數公式中Pi的意義是 ( )

A.群落中的物種數

B.物種i個在群落中的蓋度

C.物種i的個體數

D.物種i個體數占群落中總個體數的比例

13.從裸巖開始的旱生演替又屬于 ( )

A.快速演替

B.次生演替

C.內因性演替

D.外因性演替

14.中國植物群落分類的高級單位是 ( )

A.群叢

B.群叢組

C.植被型

D.群系組

15.生態系統中的植物群落光能利用率一般是 ( )

A.1%

B.5%

C.10%

D.20%

16.時間長、范圍廣、閉合式的循環是 ( )

A.氣相型循環

B.生物循環：

C.沉積型循環

D.地球化學循環

17.碳循環不平衡帶來的環境問題是 ( )

A.臭氧層破壞

B.酸雨

C.溫室效應

D.水體富營養化

18.使多樣性維持高水平的措施是 ( )

A.保持平靜

B.強度干擾

C.中度干擾

D.低度干擾

19.最重要的溫室氣體是二氧化碳，其對溫室效應的作用 ( )

A.100%以上

B.80%以上

C.50%以上

D.20%以上

20.下列屬于生態因子的是 ( )

A.溫度、食物、濕度、氧氣、二氧化碳等條件

B.溫度、食物、光、土壤、氧氣、二氧化碳等條件

C.溫度、濕度、氧氣、二氧化碳和其他相關生物等條件

D.溫度、濕度、食物、空氣和其他相關生物等條件

二、填空題：21～40小題，每小題2分。共40分。把答案填在題中的橫線上。

21.既能按氣相型循環，又能按沉積型循環的元素是___ 。

22.一般來講，土壤的質地可分為沙土、黏土和___ 三大類。

23.當水分不足時，往往會引起動物___ 。

24.兩個或多個群落或生態系統之間的過渡區域叫 ___ 。

25.群落演替的先決條件是___ 。

26.碳循環失調的環境問題是 ___ 。

27.而容積較小，臨時性，與外界物質交換活躍的庫稱為___ 。

28.生態學研究的每一個高層次對象，都具有其下級層次對象所不具有的某些___ 。29.在未被生物占領過的區域，從沒有種子或孢子體的狀態的原生裸地或水體開始的演替，叫___。

30.一些物種的種群密度有一個下限要求，如果低于臨界下限，該生物種就不能正常生活，甚至不能生存，這就是___ 。

31.種群的數量隨時問的變化而上下擺動的情況稱為___ 。

32.在生物機體內部自發性和自運性的時間節律，這種內源節律不是精確的24h，因此稱為9___ 。

33.能夠被植物葉綠素吸收利用的太陽輻射稱___ 。

34.旱生植物在形態結構上的特征，一方面表現為增加水分攝取;另一方面表現為 。

35.次生演替過程中若群落被進一步破壞叫群落退化或___ 。

36.全球生態學又叫 ___ 。

37.水生植物區別于陸生植物之處，一是通氣組織發達;二是機械組織___ 。

38.群落演替最后達到和環境緊密協調的穩定群落叫 ___ 。

39.根據物質循環的路徑不同，生物地球化學循環可分為___ 和沉積型循環兩種類型。40.生物群落是指在一定時間內居住在一定空間范圍內的___ 的集合。

三、判斷題：41～50小題，每小題2分，共20分。判斷下列各題的正誤。正確的在題后的括號內劃“√”，錯誤的劃“×”。

41.土壤及時滿足植物對水、肥、氣、熱要求的能力，稱為土壤肥力。 ( )

42.根據植物的可見結構成分的不同而劃分的類群，就是植物的生態型。 ( )

43.特有種屬于群落成員。 ( )

44.陽光被大氣層的氣體所吸收。因此，由于地理位置的不同，輻射的能量也有差異。( )

45.生物群落是生物種內許多個體組成的群體。 ( )

46.群落內部的環境變化是由群落本身的生命活動造成的，與外界環境條件的改變沒有直 接的關系。 ( )

47.地形因子對生物的作用主要是直接作用。 ( )

48.生態系統的生產力是指某個種群或生態系統所生產出的有機物的數量、重量或能量。( )

49.原生演替的是森林。 ( )

50.生態農業是運用生態學原理和系統科學的方法，把現代科技成果與傳統農業技術精華結合起來而建章的具有高功能、高效益的農業系統。因此，生態農業可以根本解決地球日益增長的人口與糧食短缺的問題。 ( )

四、簡答題：51～53個小題.每小題10分。共30分。

51.什么是植物的溫周期現象?簡述晝夜變量與植物干物質積累的關系.

52.什么是種間競爭?簡述種問競爭的特點和類型。

53.生物群落有哪些基本特征?

第6篇：碳循環特點范文

分析近年來各地高考試題，不難看出，本部分的考點分布有如下特點：

常考點：生態系統中不同成分的判斷；結合食物鏈與食物網考查種間關系與不同營養級數量的變化；能量流動的定性分析和定量計算；結合碳循環圖解考查物質循環問題及光合作用與呼吸作用等必修知識；生態系統穩定性的分析與應用；生態系統的信息傳遞。

稀考點：生態系統的概念與類型、制作生態瓶實驗。

【命題展望】

上述常考點幾乎是必考內容，選擇題和非選擇題的形式都可能出現。以本專題知識為背景，結合圖表考查提取并處理信息的能力、設計和分析實驗的能力是本部分命題的常態。其中，生態系統成分分析、營養級數量的變化、能量流動過程分析、生態系統穩定性分析最可能以簡答題的形式出現，信息傳遞作為新增內容，以選擇題考查的可能性較大。

【方法點津】

一、理順和領悟好教材

本章教材的編排是按照結構功能特點結果的體系進行的。

結構：生態系統的結構（第一節）；

功能：能量流動（第二節）和物質循環（第三節）；

特點：信息傳遞（第四節）。

結果：具有穩定性（第五節）

本章各節之間及本章與其他章節間的關系，可用必修一中學習過的生命系統的結構層次的思想來統領：

遵循同一條主線“生物個體（必修三第一、二、三章）種群、群落（必修三第四章）生態系統（必修三第五章）生物圈（將要學習的必修三第六章）”。

二、要注意前后知識的適度聯系和遷移

本章可進行聯系、遷移的知識點較多，如食物鏈中的營養級其實就是由多個種群組成的。每個個體生命活動的調節遵循個體調節的規律，而營養級中種群的調節則與種群與群落的調節有關。在細節方面，關于生態系統中的反饋調節這一重難點，可聯系如下內容進行發散：下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素和垂體分泌的促甲狀腺激素與甲狀腺激素的關系；呼吸中樞的興奮性與血漿中CO2濃度的關系；血漿滲透壓大小與抗利尿激素濃度的關系；血糖濃度與胰島素及胰高血糖素濃度的關系。關于碳元素的循環，可聯想到的生理過程是光合作用與呼吸作用，相應的細胞結構是葉綠體和線粒體。該過程中，細菌既可以是生產者，如硝化細菌；可以是消費者，如新鮮蘋果表面的酵母菌；可以是分解者，如枯草桿菌。

三、加強圖文轉換能力的培養

本章中許多知識或原理，如生態系統中各成分的關系、能量流動過程及其計算等均蘊藏了大量的信息，可用圖、表、曲線等形式進行直觀表示，在分析圖形時要注意轉換與延伸，從而準確解讀其中的信息。本部分內容常見的圖解有：概念圖（又可以分為括號式的、圓圈式的、箭頭式的等）；種間關系示意圖；種群數量變化圖；生態系統中食物鏈（網）圖、能量流動圖、物質循環圖、兩種穩定性的關系圖、典型生態系統結構圖、生態農業設計圖等。

第7篇：碳循環特點范文

關鍵詞：氣候變化；碳收支；遙感；碳收支模型

中圖分類號： S153；S127 文獻標識碼：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重，人類面臨到了迄今為止最重大的生態環境問題。隨著全球氣候變暖的日益嚴重，人類面臨到了迄今為止最重大的生態環境問題。氣候變化所帶來的不良影響已經涉及到區域經濟秩序、政治格局前景、人類生存環境以及能源發展方向等領域。區域碳收支能力是承載于碳排放和碳匯之上，運用于評價剖析和趨勢預測的科研方向。相關研究表明通過遙感技術經濟、高效地提取土地利用和地物覆被信息，成為現階段研究全球氣候變化的有力手段之一。[1]因此加強區域碳收支評估的精確性和針對性、研究區域碳收支能力估算的有效途徑，對區域碳環境的平衡和氣候變化的預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《聯合國氣候變化框架公約》及《京都議定書》的生效實施，人們史無前例的認識到了全球氣候變化對我們造成的危害將極為嚴重，這其中涉及碳循環的土地利用覆

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：歐洲環境署（EAA）為便于歐盟各國間進行統一的環境監測，提出了CORINE土地覆被分類系統；美國方面通過遙感技術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；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，便于我國大尺度的生態環境評價研究。同時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活動，估算碳儲量變化和溫室氣體排放。

在諸多分類系統的輔助下，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，該系統結合我國地物排列、監測水平、季節變化等19個特征指標，設計出6大類、38個小類面向碳收支的土地覆被類型，推動了我國區域碳收支能力專題研究的發展。

2.2遙感技術

2.2.1遙感應用于碳收支研究

遙感技術的發展經歷了波段分辨率、空間分辨率、時間分辨率的不斷提高的過程[3-4]。現階段引用遙感技術進行區域碳收支能力的研究，已經徹底改變了傳統的基于碳源匯實地觀測的方法，使得區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計數據的瓶頸。例如：方精云[5]等利用遙感技術結合相關數據研究1981-2000年中國陸地植被的碳匯情況，預測了我國森林固碳能力將會顯著增加的趨勢，同時總結了其反演模型的不確定性；Soegaar.H[6]等利用遙感技術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

反觀現階段高分辨率遙感影像大量出現并廣泛應用的大背景下，傳統基于像元的分類方發法不斷面臨挑戰，已經難以滿足現階段的需求，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，傳統的分類方法無法對主要土地利用類型開展進一步的細分，導致估算出的碳收支結果對實踐的指導意義不大。基于此面向對象遙感影像分類技術脫穎而出、推陳出新，面向對象分類技術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行更加深入細致的分類，使得區域碳收支能力的研究更加切合實際。例如郭亞鴿[8]等利用面向對象的分類方法對森林植被進行二級信息提取，并通過精度對比體現出面向對象分類方法相比傳統分類的精確度具有很大的提高。

2.3碳收支模型

目前國內外在區域碳收支能力的研究上早已將經驗模型提升到碳循環參數模型方向，大量的RS模型、GIS模型應用于碳收支能力研究的成功案例逐漸涌現，已經成為現階段生態碳循環相關研究的必經之路。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，拉動了節能減排政策的實施。朱文泉[10]等人在GIS技術的支持下，利用MODIS數據構建了一個區域NPP估算模型，提高了估算森林NPP的可操作性和真實性。國外方面，Rik Leemans[11]結合環境資源結構模型預測分析了生物能源對全球氣候變化和區域碳循環的影響，總結了綠色能源使用和節約的相關措施。因此為增加區域碳收支能力研究的精確性和預見性，基于前人的經驗總結歸納其碳收支相關模型的優劣，建立更為適宜研究區域土地利用現狀的碳收支模型顯得尤為重要。

3. 關于影響因素的研究

除了研究區域碳收支的原理與方法之外，形成區域內碳能力差異的影響因素也是現階段關于碳收支能力的研究重點。大部分專家學者認為經濟發展、產業結構、地形地勢分異是三大影響碳收支能力的主導因素。

3.1經濟發展

工業革命帶動了世界經濟高速發展的趨勢，同時也帶來了諸多如全球氣候變化、生態環境污染等人為災害。因此，為了更為科學的探究經濟發展與碳收支之間的關系，環境庫茲涅茨曲線（EKC曲線）應運而生，并且隨之而來的相關研究大量開展。DeBruyn S M[12]等人認為在中、遠期之后環境壓力與經濟關系應該是N形曲線，而非傳統觀念上的倒U形曲線。相似的結論在胡初枝[13]等結合分解分析法研究EKC模型后也有展現，并分析出中國自1990至2005年碳排放量總體呈現出N型曲線。近期國內大量研究表明在省、市級層面上，區域碳排放與經濟發展之間存在著一種脫鉤關系，并且有待進一步探討。

3.2產業結構

產業結構與區域碳收支能力的研究大都一致認為，區域碳排放與第二第三產業息息相關，而碳匯能力與第一產業緊密聯系。李雷鳴[14]等曾在分析山東省碳排放問題時發現人口因素及產業結構因素對區域總碳排放量起到決定性的作用。而李建[15]更為細致深入的探討了三個產業與我國各省碳收支能力的具體關系，其研究表明區域碳排放的強度跟該區域第二產業關聯最深，第一產業對區域碳排放的作用最小。同時潘磊等提出了以調整產業結構低碳化、產業內部減排等手段，解決遼寧省碳收支能力與生態環境和諧等問題，并給出了低碳產業結構化的經濟發展對策，得到了很好的效果。

3.3地形地勢分異

在區域碳收支能力的研究上，雖然尺度不大，但大部分區域內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]等人結合四川森林碳儲量等信息分析出海拔越高，總結出碳收支能力的影響越小，碳密度越大等特點，對日后區域碳收支能力的研究具有推動作用；劉玉[17]針對獨特花崗巖地形區進行區域碳匯能力研究，發現裂隙帶厚度與風化程度干涉了區域土地利用和植被覆蓋度等情況，從而影響了花崗巖地區的碳匯強度。相信隨著RS和GIS技術的快速發展，更多關于特殊地形地勢的區域碳收支能力相關研究將逐步解決。

4. 總結展望

近年來，國內外在區域碳收支能力的研究上具有長足的進展，尤其是通過RS技術和GIS技術解決碳收支問題方面。面向對象分類技術的迅猛發展和空間分析技術的廣泛應用，完全可以解決傳統的實地觀測不便、手工統計資料量大等問題，為日后拓寬區域碳收支能力的研究提供了強有力的技術支持。

該研究取得進展的同時也存在某些不足，主要表現在以下幾方面：

（1） 由于測算模型的不同、標準碳轉換系數不統一、能源消耗統計來源相異等問題，使得同一區域的碳收支能力估算結果具有或多或少的差異，影響了區域碳收支能力研究的實用性前景，容易誤導區域碳收支預測分析的結果。

（2） 在區域碳收支能力的影響因素方面，大量研究主要針對經濟發展、產業結構、人為干擾等相關因素，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階段區域碳收支能力的研究影響也很關鍵。

（3） 大量研究提出了不少針對統一劃定區域碳收支放標準的制度性建議，可是，當今中國經濟發展并不均衡，西部地區與東部沿海一帶的經濟水平差距較大，統一劃定區域碳收支標準不利于我國部分西部地區的經濟發展，為此應該因地制宜的給予一些補償性措施以平衡區域碳收支差異。

基于此，高度重視節能減排工作對于區域碳收支問題仍舊尤為重要。我國正處于工業加速擴張、經濟逐步提升、社會文明高速發展時期，隨著社會發展、人口增加、城市轉換以及人民物資豐足，我國已成為受人矚目的碳排放大國。為此中國有責任進行相關內容的科學研究，提高碳源利用效率，降低碳排放強度，完善節能減排工作，處理好區域碳收支的問題。

參考文獻：

【1】趙榮欽， 黃賢金. 基于能源消費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8篇：碳循環特點范文

關鍵詞：低碳經濟；內涵；發展戰略；對策

一、概念：

低碳經濟在自然環境系統的循環中，碳循環是一個均衡的整體。然而，近代以來隨著人類活動的不斷增多和社會的不斷發展，使人類在對能力進行利用的過程中造成了大量的有害物質，如車輛排放的尾氣、工業生產造成的廢棄物等。這些有害物質進入大氣系統后，使整個大氣環境系統中的碳元素含量大量增多，從而直接造成大氣碳循環系統的失衡并引發溫室效應等不良問題。二氧化碳的增加使全球氣溫不斷升高，甚至導致了人類生存環境的日益惡化。在這樣一種大的背景之下，采取低碳生產的方式，不斷發展和推動低碳經濟逐步成為了人類社會關注的重點。作為一種新的經濟發展理念，低碳經濟主要依靠的是技術創新的方式來開發和利用能源，通過用新能源、低碳能源來替代或減少原有石化能源使用的方式，以保證和促進經濟的發展，進而更好地實現經濟增長、環境保護以及資源消耗之間的協調與平衡發展，以低碳經濟發展模式取代傳統的經濟發展模式，從而轉變經濟發展方式。總而言之，低碳經濟具有“三高三低”的特點，即高效益、高效能、高效率及低能耗、低污染、低排放。在發展方向上，低碳經濟注重的是綠色經濟、節能經濟及節能減排。

二、我國發展低碳經濟的戰略與對策思考

1. 轉變消費觀念，推行低碳生活

我國的人口政策為全球碳排放的減少做出了重大貢獻，然而僅僅靠限制人口增長的方式來緩解碳排放過多的危機終究非長久之計。低碳經濟的發展和推行需要社會各個方面的通力合作，在此過程中更是需要經濟、法律、行政手段并用的方式。要發展低碳經濟，推行低碳生活首先應該從觀念的轉變上入手，加強人們的低碳環保意識。政府應通過網絡、報刊、電視等媒介大力宣傳和推廣低碳消費方式，通過各種渠道增強人們的節能減排意識，培養民眾的低碳消費觀念，推廣低碳生活方式，使低碳消費成為人們主要的消費模式甚至生活方式。低碳經濟的發展首先需要的就是觀念的改變，一旦人們的觀念發生改變，低碳生活才會越來越普及，越來越得到人們的認同，使全社會都參與到低碳生活的活動中來，進而推動低碳消費的不斷發展，并能通過各自的努力為社會的環保事業做出自己的貢獻，為這個社會的發展做出貢獻。

2. 改善能源結構

我國的能源結構主要以煤炭為主，要發展低碳經濟關鍵是要不斷改變我國的能源結構，通過對高碳產業鏈條的縮短來實現產業發展的低碳化。要改善我國現有的能源結構不僅需要從減少煤炭資源的使用上入手，更要從新能源的開發與利用方面加以著手，大力發展風能、太陽能、核能及不產生任何二氧化碳的生物質能等新型能源，通過提高新能源的比重來降低煤炭資源在能源結構中的比重，從而改善能源結構。發展低碳經濟，推行低碳生活方式其最主要的阻礙就是能源結構的改善，只有改變現有的以煤炭為主的能源結構，提高天然氣、石油在能源消費中的比重，才能不斷優化我國當前的能源結構，才能減少甚至消除能源結構對發展低碳經濟帶來的限制。另外，政府還應大力推廣和支持節能減排技術的開發與應用，強化企業和人們的高效利用與能源節約意識，利用循環經濟的發展提高資源利用率，從而實現減排效果，幫助發展低碳經濟。

3. 開發使用低碳技術

作為一個發展中國家，我國的整體科技水平仍然較為落后，技術研發能力還有待進一步提高，這也是我國推廣和發展低碳經濟的一大限制。作為發展低碳經濟動力和核心的低碳技術，其開發與創新直接影響著低碳經濟未來的發展道路與前景，進而決定了低碳經濟的發展速度。通過低碳技術的開發與使用，能夠使傳統高能耗的工業部門實現低碳技術的再生性改造。傳統工業部門可以通過煤炭的清潔高效利用、新能源和再生資源的使用以及控制溫室氣體排放和捕獲二氧化碳的方式來改革自身發展，為工業整體改革提供部分動力與支撐。針對低碳技術的投入和提高可以從這幾個方面進行：改進現有技術、對現有的低碳技術進行針對性的整合、拓展前導性的低碳技術等。

三、結語

隨著我國經濟的不斷發展，面臨的環境與資源問題也逐漸凸顯出來，在這種情況下有必要發展節能高效環保的低碳經濟，以保證我國經濟的健康與持續發展。發展低碳經濟的戰略首先需要從轉變觀念入手，然后需要在改善我國能源結構和發展低碳技術方面入手，通過綜合手段最終促進低碳經濟的發展，以最終實現我國經濟的可持續發展。

參考文獻：

[1] 尹小平 , 王艷秀 . 我國發展低碳經濟的戰略對策 [J]. 學習與探索 ,2011(2).

[2] 辛立哲 . 我國低碳經濟的發展戰略與對策探討 [J]. 商業時代 ,2011(35).

[3] 高 山 . 我 國 發 展 低 碳 經 濟 的 戰 略 分 析 [J]. 中 國 集 體 經濟 ,2010(3).

[4] 張 婷 . 我 國 發 展 低 碳 經 濟 的 戰 略 思 考 [J]. 法 制 與 社會 ,2014(33).

第9篇：碳循環特點范文

關鍵詞：復習課；有效教學；“活”

提到復習課，教師普遍采取的模式都是前半部分進行知識模塊瀏覽，以求扎實地回憶、系統地梳理已學知識模塊，后半部分則是相應習題的練習，讓學生運用已有知識解題，以求進一步深化已學知識，舉一反三，將知識從“點”上升為“體系”，同時培養學生解題的思維能力和加強學生解題的能力，達到復習課的教學目的。

但此設想往往只是教師的一廂情愿，學生并不領情。復習課一開始就平淡無奇、高密度地羅列知識點，很容易讓學生在十分鐘內便頭腦發脹，根本無法達到復習效果。其實復習課并不一定要如此死板，假如能夠大膽地改變傳統模式，變“呆”為“活”，那么學生不光不會厭煩，反而會樂于聽課，且積極參與，從而使得復習課課堂教學的有效性得到極大的提高。

生物必修三第四章復習課“生態系統的復習”的設計理念是：《生態系統》這一章的很多知識點與生活緊密聯系。在回憶本章知識點時，可以采取分步走的形式，將本章知識點分為三大塊，每一塊復習前拋出與本知識模塊相對應的生活小常識或小問題，學生則會積極主動地為問題尋找答案，變被動灌輸為主動回憶。然后加入相應習題，將知識點深化。進行完一個模塊的復習后，學生情緒將有所懈怠，此時拋出第二個問題，進行第二模塊的有效復習。緊接著再以同樣的方式進行第三模塊的復習，使整堂課一直保持積極有趣的氛圍，從而達到高效復習的目的。具體過程如下：

【第一模塊】

一、引入

教師提問：澳大利亞為何不遠萬里來我國引入蜣螂？

學生討論回答：屎殼郎可將糞便中的有機物分解為無機物。

二、引出知識點

1.生態系統中分解者的重要性（作用）。

2.能量易流失，應提高對于能量的利用率。

三、復習“生態系統”

（一）做一做

1.生態系統的組成：生物群落、非生物環境。

2.生態系統的結構：（1）食物鏈和食物網。（2）能量流動、物質循環、生物放大。

（二）問一問

展示：生態系統中物質循環圖示。

提問：1.一個生態系統要維持是否需要外界提供物質？（否）

2.那么能量呢？（需要）

3.能量如何進入生態系統？（生產者、光合作用）

4.能量又如何在生物群落內傳遞？（食物鏈、食物網）

5.分解者的必要性是什么？（分解動植物尸體、糞便，避免環境污染，能量浪費，防止生態系統崩潰）

回顧知識點，讓學生明確分解者的作用：分解尸體、糞便，以便其中的有機物轉變為無機物被其他生物利用，不造成能源浪費，且生態系統每一種成分都必不可少。

四、練習訓練

典例一：在生態系統中能將太陽能轉化到生物群落中的原核生物是（ B ）

A.衣藻 B.藍細菌

C.乳酸菌 D.酵母菌

知識目的：（1）明確原核生物、真核生物的分界；（2）明確生產者的分界。

典例二：下圖為Ⅰ和Ⅱ兩種生物在溫度變化時消耗O2量的變化曲線圖，Ⅰ和Ⅱ在生態系統成分中最可能的情況是（ ）

A.Ⅱ是生產者，Ⅰ是消費者

B.Ⅰ是生產者，Ⅱ是消費者

C.Ⅰ和Ⅱ既可是消費者也可是生產者

D.Ⅱ只能是生產者——綠色植物

解題過程中，要求學生與之前恒溫動物、變溫動物相聯系，訓練學生的思維能力。

【第二模塊】

一、引入

教師提問：為何一山不容二虎？

學生討論回答：能量傳遞會導致能量流失。

二、引出知識點

1.明確能量流動的特點（單向流動、逐級遞減）。

2.食物鏈中每個營養級能量的去向（4個方向）。

三、復習“生態系統的能量流動”

1.流經生態系統的總能量：全部生產者光合作用固定的太陽能。

2.能量流動的途徑：食物鏈、食物網。

3.能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。

4.能量逐級遞減、單向流動的原因：各營養級大部分能量經呼吸作用消耗，以熱能形式散失，不能被利用，且各營養級總有一部分能量未被下一營養級利用（未被攝食，或攝食后未被同化，即隨糞便排出）

四、復習“生態系統的物質循環”（碳循環）

典例一：下圖表示某草原生態系統中能量流動圖解，①～④表示相關過程能量流動量。下列有關敘述正確的是（ D ）

A.①是流入該生態系統的總能量

B.分解者獲得的能量最少

C.圖中②/①的比值代表草兔的能量傳遞效率

D.③和④分別屬于草和兔同化量的一部分

掌握相應知識：（1）流經生態系統的總能量是生產者所固定的太陽能，而①是被第二營養級所同化的量；（2）每一營養級都有相當一部分能量傳給分解者；（3）糞便不屬于同化能量那一部分。

典例二：某草原上長期生活著野兔、狐和狼，形成了一個相對平衡的生態系統，經測定，其各種生物所含能量如下表[能量單位：kJ/（km2·a）]，請回答：

■

（1）流經該生態系統的最終能量來源是 ，它是由綠色植物通過 作用所固定的，經逐級流動，傳遞到第 個營養級的能量最少。

（2）設流經該生態系統的總能量為x kJ/（km2·a），那么x的數值應是（ ）

A.x=9.5×109 B.x>9.5×109

C.x

（3）寫出該生態系統的食物網。

答案：（1）太陽能 光合 四 （2）B

■

知識目的：（1）掌握食物鏈的書寫方法，了解不同營養級之間所含能量的區別；（2）明確每一營養級同化能量和所含能量的區別。

【第三模塊】

一、引入

請學生幫個忙：某農場主經營一養雞場，希望提高雞肉的產量，請幫忙出個主意吧！

學生討論答案：多吃、少動；多合成、少消耗。即讓凈次級生產量大于0，使生物量迅速增加。

知識目的：（1）掌握相關定義；（2）明確生物量增加減少與凈生產量之間的關系。

二、復習

列舉幾個概念解釋題目，例如初級生產量、次級生產量、生物量等。讓學生自己復習，看看是否對這些知識點都已經掌握。

典例：某池塘中，早期藻類大量繁殖，食藻浮游動物水虱大量繁殖，藻類減少，接著又引起水虱的減少；后期由于排入污水，引起部分水虱死亡，加重了污染，導致更多水虱死亡。下列關于上述過程的敘述，正確的是（ ）

A.早期、后期均屬于負反饋調節

B.早期、后期均不屬于負反饋調節

C.早期屬于負反饋調節，后期不屬于負反饋調節

D.早期不屬于負反饋調節，后期屬于負反饋調節

思維練習：池塘早期變化，經過自我調節后，最初變化被抑制或減弱，屬于負反饋；后期時，引起污染，并加重，遠離穩態必定是正反饋。

板書設計

一、生態系統

1.生態系統的組成：生物群落、非生物環境。

2.生態系統的結構：食物鏈和食物網；能量流動、物質循環、生物放大。

二、生態系統的能量流動。

1.流經生態系統的總能量：全部生產者光合作用固定的太陽能。

2.能量流動的途徑：食物鏈、食物網。

3.能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。

4.能量逐級遞減、單向流動的原因。

三、生態系統的物質循環（碳循環）

四、生產量和生物量

1.初級生產量（總初級生產量）（GP）：在單位時間和單位面積內綠色植物通過光合作用制造的有機物質或所固定的能量。

2.凈初級生產量：在初級生產量中，有一部分是被植物的呼吸（R）消耗掉了，剩下的才用于植物的生長和繁殖，這就是凈初級生產量（NP）。

3.次級生產量：單位時間單位面積內異養生物（包括消費者和分解者）利用現成有機物而生產出來的有機物質。

4.生物量：凈生產量在某一調查時刻前的積累量。

五、生態系統的穩態

1.生態系統通過自我調節保持穩態。

負反饋調節使生態系統保持穩態，正反饋調節使生態系統遠離穩態。

2.生態系統的自我調節能力是有一定限度的。