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關鍵詞:循環經濟 創新 資源
黨的十六大和國家長遠發展規劃確定了我國到2020年國內生產總值(GDP)比2000年翻兩番,人均GDP達到25000元人民幣(約合3000美元)、并全面實現小康社會的發展目標。在2010年前,我國環境保護的目標主要是控制環境惡化趨勢,并改善重點地區的環境質量;從2010年起到2020年,則是要求全面改善環境質量。到那時,擁有14億多人口的中國將初步進入到中等發達國家的行列,從求生存、求增長階段到求經濟社會全面發展的新階段。整個社會步入生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路。實現這一目標,可謂中國歷史性的跨越。
為確保上述目標的實現,2004年和2005年召開的經濟工作會議明確提出了要大力發展循環經濟,將循環經濟的理念貫穿到區域經濟發展、城鄉建設和產品生產中,使資源得到最有效的利用,最大限度減少廢棄物排放,實現自然生態系統和社會經濟系統的良性循環,為子孫后代留下充足的發展條件和發展空間。目前發展循環經濟已成為世界各國包括發達國家和發展中國家普遍認同的發展模式。同時,“循環經濟”已經融入中國主流經濟概念當中,將對中國未來經濟發展模式產生深遠的影響。
我國發展循環經濟的必要性
所謂循環經濟,即在經濟發展中,實現廢物減量化、資源化和無害化,使經濟系統和自然生態系統的物質和諧循環,維護自然生態平衡,是以資源的高效利用和循環利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則,以低消耗、低排放、高效率為基本特征,符合可持續發展理念的經濟增長模式,是對“大量生產、大量消費、大量廢棄”的傳統增長模式的根本變革。
我國是一個資源短缺、自然資源人均占有量極低、環境容量不容樂觀的發展中大國。從資源稟賦看,我國是總量上的大國,人均水平上的貧國。人均淡水資源占有量僅為世界平均水平的1/4,人均能源占有量不到世界平均水平的1/2;從資源利用效率看,目前我國創造世界GDP的4%,卻消耗了世界上31%的鋼材、30%的煤炭和50%的水泥。從資源再生化角度看,我國資源重復利用率遠遠低于發達國家,水資源循環利用比發達國家低50%以上,廢舊輪胎再生利用率僅有10%左右。從資源消耗角度看,自2001年起我國萬元GDP能耗已經逐年下降,2004年又上升了14%。
另外,過去人們單純用GDP指標評價一個國家的經濟繁榮,以犧牲環境和子孫后代的利益為代價,經濟增長主要是靠巨額的投資推動,掩蓋了單純追求經濟增長所產生的負面效用,導致了傳統經濟發展模式“產品高價,資源地價,環境無價”的畸形特征。顯然,不改變這種經濟增長對資源的消耗方式和對環境的破壞,要實現經濟增長是不可持續的。因此,從發展循環經濟的角度出發,人們提出了綠色GDP的概念,在計算一個國家和地區的經濟成就時提高了對自然資源環境作為“社會財富”和“潛在社會財富”的重要性的認識,在更高層次上實現經濟增長與環境保護的雙贏。
以往我國為了擺脫貧困落后,選擇了效仿工業化國家走過的發展道路,作為振興國力的手段,這造成國內生態環境形勢更趨嚴峻。由于人類經濟活動索取資源的速度超過了資源本身及其替代品的再生速度,而排放廢棄物的數量超過了環境的自凈能力,造成環境問題日益嚴峻。改革開放以來,靜觀我國在環境保護和污染治理方面投入了大量資金,局部地區的生態環境有所改善,但總體上,我國的生態環境破壞還在加劇。人們不顧自然生態規律濫用環境資源造成生態環境破壞給現在的經濟生活帶來副作用的同時,還不斷地將這類后果傳遞給子孫,這種時間上的后代沿襲,最終帶來的只能是更多的自然災害和更多的物種滅亡。環境污染造成的危害是客觀存在的,是不以人的主觀意志為轉移的。要從根本上改變我國的環境質量,扭轉生態惡化的趨勢,就必須發展循環經濟。在經濟發展中保護環境,在環境保護中促進經濟發展。有效地防止經濟發展對環境的破壞,以較小的環境損失換取高效的經濟增長和較高的環境治理能力。在經濟效益、生態效益二者統一的基礎上實現環境與經濟協調發展的良性循環。
發展循環經濟需要創新保障
(一)循環經濟法律制度體系創新保障
我國應該根據國情,制訂一系列環境保護、資源管理和生態環境建設等方面的法律法規制度,用法律法規制度推動循環經濟的健康發展。如已經頒布實施的《中華人民共和國清潔生產促進法》,是我國推進循環經濟立法的一個里程碑。應盡快制定和實施《國家循環經濟法》和相應的《國家綠色消費法》、《資源循環再生利用法》等法律,制定并完善鼓勵和支持循環經濟的經濟政策、稅收政策,使法律法規真正起到預防污染和綠色導向作用。
明確消費者、企業、各級政府在發展循環經濟方面的責任和義務,明確把生態環境作為資源納入政府的公共管理范疇之內。著手制定綠色消費、資源循環再生利用,以及家用電器、建筑材料、包裝物品等行業在資源回收利用方面的法律法規;建立健全各類廢物回收制度,明確工業廢物和產品包裝物由生產企業負責回收,建筑廢物由建設和施工單位負責回收,生活垃圾回收主要是政府的責任,排放垃圾的居民和單位要適當繳納一些費用;制定充分利用廢物資源的經濟政策,在稅收和投資等環節對廢物回收采取經濟鼓勵措施。
(二)資源全部成本的完全價格體系創新保障
資源的價值被人為地低估是我國資源嚴重浪費的根源,而其根源又在于政府對GDP增長的追求,造成的環境污染的損失以及資源的過早耗盡是子孫后入多少倍也難以挽回的。因此,要加快價格體系的市場化改革,讓資源以價格的形式真正體現出資源的價值。
政府需要研究并落實促進循環經濟發展的價格政策和收費政策,積極調整資源性產品與最終產品的比價關系,完善自然資源價格形成機制,通過水價、電價等價格政策的調整,更好地發揮市場配置資源的基礎性作用。資源全部成本的完全價格體系就是通過政策調整,利用經濟手段使資源價格反映其真實的生態學、經濟學價值。
為了防止沒有計劃地使用、早用、誤用和過度利用資源的情況發生,可以對共有財產(指環境資源和自然資源)的使用者課稅,并且應該按照“污染者付費、利用者補償、開發者保護、破壞者恢復”的原則,大力推進生態環境的有償使用制度。對一些虧損或微利的廢舊物品回收利用產業和廢棄物無害化處理產業,可以通過稅收優惠和政府補貼政策,使其能夠獲得社會平均利潤率。在增加環境污染排放稅、資源使用稅的同時,可以對企業用于環境保護的投資實行稅收抵扣。本文建議專門設立環境技術開發基金,重點支持廢舊物品回收處理和再利用技術的研究與開發。通過市場機制和價值規律使全社會建立起節約資源、提高使用效率、資源得到充分利用的循環經濟模式。
(三)綠色科學技術支撐體系創新保障
綠色是循環經濟模式的守護神,應貫穿于資源開采,產品研發、生產、包裝、銷售、消費及回收利用的全過程,表現在以下方面:
1.綠色研發。綠色產品的開發過程是企業實踐循環經濟理念的關鍵所在,企業應以綠色需求為導向,實施綠色設計,樹立綠色品牌。在整個產品研發過程中,始終強調對資源的有效利用和廢棄物的有效處理,做到“清潔生產”,使企業具有可持續競爭優勢。
2.綠色包裝。綠色包裝是綠色產品傳遞給消費者的第一信息,應以環境保護為首選目標。無論在包裝設計、包裝材料和包裝風格上,都要力求簡單,充分考慮對環境無毒害和可分解成能再循環的原則。
3.綠色消費。綠色消費是循環經濟發展的內在動力。綠色消費已成為21 世紀的潮流,標志著消費者已經意識到環境惡化對生活質量及生活方式的影響而要求企業生產、銷售綠色產品,以減少對環境的危害。“綠色食品”、“綠色家電”、“綠色服裝”、“綠色家居”、“綠色建材”等綠色產品已逐漸受到消費者的青睞。隨著“綠色消費”的需求不斷高漲,企業應不斷創新,生產綠色產品,推行綠色營銷。
4.綠色標志認證。ISO 14000 認證和綠色標志認證是我國企業進入國際市場和沖破綠色貿易壁壘的“ 綠色通行證”。目前, “綠色壁壘”成為我國擴大出口面臨最多也是最難突破的問題,對我國產品在國際市場的競爭力造成重大的影響。據統計,我國有數百個品種、50 多億美元的出口產品因保護臭氧層的有關國際公約而被禁止生產和銷售;40 多億美元的出口產品因主要貿易對象國實施環境標志而面臨市場準入問題;每年都有70 多億美元的出口因“綠色壁壘”被禁止。為了突破“綠色壁壘”,應努力爭取環境認證,特別是ISO14000 認證,以掃清我國產品出口的技術障礙。
5.綠色GDP 核算體系。在國民經濟核算體系中,要改變過去只重經濟指標,忽視環境效益的評價的做法。在GDP核算中考慮資源環境因素,最終反映出經濟的凈增長。這種核算方式是改變高消耗、高污染、低效益的傳統經濟增長模式,走新型工業化道路,解決復合型環境污染問題的新模式。但目前直接運用綠色GDP核算方式尚有一些技術和社會層面的問題沒有得到解決,因此,可以通過從小循環到中循環,最終到大循環這樣一個循序漸進的過程,來逐步采用綠色GDP的核算方式,即小循環——企業層面:根據生態效率理念,在企業大力推行產品生態設計、清潔生產等措施,從生產的源頭和全過程充分利用資源,使每個生產企業都成為生態單位,在生產過程中減少產品和服務中物料和能源的使用量,達到廢物最小化、資源化和無害化,實現污染物排放的最小化。中循環——生態工業園區域層面:按照工業生態學原理,通過企業間的物質集成、能量集成和信息集成,在企業間形成共生關系,建立工業生態園區, 積極發展生態工業,在企業清潔生產的基礎上,使上游企業的廢物成為下游企業的原料,不斷延長生產鏈條,實現區域或企業群的最有效利用,從而達到廢物產生量最小,甚至零排放。大循環——循環型社會層面:在一定區域內, 用生態鏈條把工業與農業、生產與消費、城區與郊區、行業與行業有機結合起來,大力發展資源循環利用產業,實行可持續生產和消費,全面提高資源利用率,逐步建成循環型社會。
(四)政府引導、共同參與、普及環保教育體系創新保障
[關鍵詞] pdca循環法; 高校; 學生管理; 應用
實踐證明,高校學生管理工作的良好運行是一個學校管理水平高低的重要標志,很大程度上決定著學校綜合的水平和學生的綜合素質,對促進學生的全面發展、開發學生潛能與智力,對促進高校的改革與發展無疑具有積極的作用。但是,伴隨著改革開放向縱深發展,我國高等教育大眾化、高校后勤保障社會化、互聯網、校園網的廣泛普及應用,對高校學生管理工作提出了更高的要求。大學生思想政治教育工作中存在的諸多薄弱環節也逐漸顯現出來,直接制約和影響著高校學生管理工作作用的發揮。因此,如何進一步加強和改進學生管理工作,研究與思考新形勢下大學生思想政治教育與管理工作的方法和思路,成為當前做好高校學生教育管理工作的首要問題。在現代企業管理中有一種工作實施辦法叫pdca循環法,本文將采用這個辦法研究高等院校學生管理工作的新模式。
一、pdca循環
pdca循環是由出生于美國而成名于日本的耶魯大學博士、質量管理專家愛德華茲·戴明(edwards deming)于20世紀50年代提出的,又稱為戴明循環或戴明環。它實質是指在管理活動中,為提高管理質量和管理效益,所進行的計劃(plan)、實施(do)、檢查(check)、處理(action)4個階段工作的循環過程。其循環過程的4個階段必須環環相扣,不得中斷;且每一個循環都緊密銜接,周而復始,從而形成大環套小環、不斷循環、不斷上升、持續改進的特點。pdca循環作為一種質量管理工具在生產管理中發揮了重要作用,許多企業在全面質量管理中通過應用pdca循環都達到了提升產品質量與企業形象的目的。 同樣,應用pdca循環對持續改進、不斷提高高等院校學生管理工作的質量與效果,也將起到積極有效的作用。
二、pdca循環在高等院校學生管理工作中的應用
學生管理工作非常煩瑣,僅處理日常事務就讓人身心疲憊,很多學生管理工作者事事操心但又力不從心,總感到每件事情都很難做得圓滿。此時,我們就需要梳理每個環節,分析原因。相對而言,企業質量管理中所常用的pdca循環法就是比較有效的一種方法,它完全可推廣應用到學生管理工作中,以幫助我們在做事情時盡管不能做得十全十美,但可做得更好。本文將根據本院校的工作實例闡述學生管理工作的pdca循環過程。
(一) 計劃階段
學生管理工作計劃是對學生進行教育管理而設計的一系列管理活動過程。要制訂科學合理的學生管理工作計劃,既要全面步署,也要突出重點。一方面要根據工作目標制訂全面具體的實施計劃,另一方面又要通過調研分析現階段學生工作的狀況,找出存在的問題,分析問題的原因,針對主要原因制訂出解決問題的計劃措施。以下結合我院學生工作的年度計劃探討在這一階段應該怎樣做計劃。
我校是一所年輕的高職院校,辦學幾年積累了一定的經驗,但很多工作還在摸索中前行。2008-2009學年工作計劃中明確了學年工作目標,對整個學年每個月需要做的主要事情做了行事歷,包括新生入學、心理健康教育、助學貸款、勤工助學、招生就業、校園文化活動、學生工作隊伍建設等方面內容。通過總結之前的經驗教訓,新學年重點解決一些問題:在迎新工作中贊助方、執行廣告公司與我校三方在過程中協調難;素質拓展計劃執行初期,由于沒認證軟件導致認證手續煩瑣又缺乏監督;在獎、助、貸工作中發現,學生普遍缺乏感恩之心;心理健康教育在院系中重視不夠,并缺乏有效方法;招生方面沒有找到有效方法解決每年要求轉專業的問題;每年為就業率在痛苦中掙扎,沒有做到全員參與,“統一下一盤棋”;勤工助學崗位職責不公平,學生有意見,工作懈怠;校園文化活動雖然很活躍,但需要進一步提升;學生工作隊伍中,輔導員專業培訓不夠,人員也不夠,班主任工作經常不到位。針對這些問題,在具體做每項工作計劃時進行了充分的調研和總結,對計劃不斷修正,保證其可行性。
(二) 實施階段
實施階段對于整個學生管理工作來說至關重要,我們必須先按擬訂計劃嚴謹地實施,同時在過程中發現問題要及時調整,及時解決。在實施過程中很有可能發現按原計劃做會有不合理之處,我們要邊做邊調整,拿一個最合理的方案。實施階段有很多具體的事情要落實,做這些事情時同樣可以遵循pdca循環法,這也是大循環里面的小循環。以下將介紹我院素質拓展工作如何在大循環中進行小循環,依此類推,實施階段每項工作都可以用這種自身的小循環方式。
為了尋求一種服務于大學生成長成才需要,幫助他們全面提高綜合素質的有效載體和機制,我院全面實施了“大學生素質拓展計劃”。“大學生素質拓展計劃”簡單說來就是將學生參加各種各樣的校園文化活動進行認證計分,形成素質拓展成績,成為學生必修的“課程”,以促進大學生積極培養綜合素質。實施計劃之初,由院團委組織各院系團委書記到某高校調研取經,因為該高校被評為實施“大學生素質拓展計劃”標兵。回來后由院團委制定了我院實施“大學生素質拓展計劃”綱要,其中詳細規定實施步驟、實施環節、計分方式和計分標準等等。成立了學院、院系、班級三級素拓認證機構。為了加強認證計分環節的實效性,院團委購買了北京某高校的素拓計分軟件進行成績錄入。同時進行全員宣傳,印制小冊子,公布此項計劃的做法。由專人到各院系給學生干部、認證小組成員進行素拓培訓。一切準備就緒后馬上全面鋪開。
(三) 檢查階段
學生管理工作檢查階段是把計劃執行的結果與計劃進行比較,檢查是否完成計劃,是否達到預期的目標。通常計劃執行的結果與計劃存在一定的偏差,管理人員必須分析產生偏差的原因,找到產生偏差的主次因素,提出相應的提高學生管理工作質量的有效措施。
在2008年開展了素質拓展工作后,雖然我們認真按計劃一步步去落實,但其間還是遇到了各種各樣的問題。主要問題有:
1. 開展初期,購買的素拓軟件根本不能完成計分功能。為了尋求適用的軟件,我們找了多個高校咨詢,但也沒有找到,最終還是聯合相關專業人員進行自主研發。但資金沒有,校內技術全面的專業人員都沒有空,認證環節卡殼了,只能先用表格利用人工來審核,大量浪費紙張,效率低下,監管力度薄弱。
2. 宣傳工作和系統的培訓力度不夠,很多學生都不了解,也不感興趣,覺得是被逼著去做的。對不完善的制度很不滿意,不想配合。
3. 認證小組反映,很多學生為了獲得素拓加分,提供了五花八門的證書,無法辨清真偽,同時這么多證書根本不知哪些該加分,哪些不該加分。
4. 很多學生無論做什么都要想到加分,哪怕有些是本分的工作。如在校運會上,學生會干部開展工作要求加分,有些學生自發組織一個啦啦隊,喊了一天自己覺得很辛苦就要求加分。
5. 監管力度不夠,出現很多亂加分現象,使得這項工作沒有公信力。
6. 我們把素質拓展分數和成績分數相加作為學生綜合測評的分數,素質拓展分數和成績分數所占比例分別為40%和60%。現在發現這個比例使到有些成績很差的學生,參加了很多活動后,結果綜合測評排名直升至班上前幾名;而成績很好的,參加活動少,綜合測評卻一下跌到倒數前幾名。這充分說明需要調整這兩個分值所占的比例,以公平客觀地評價學生。
解決措施:(1) 開發了一個適合我院素拓計劃的軟件;(2) 加大宣傳、培訓力度,尤其是各級認證小組的培訓;(3) 學生干部參與組織活動以另外專門的項目加分,但不參與該次活動的認證計分;(4) 不定期召開征求意見會,對素拓軟件某些技術環節是否符合操作實際進行論證,以求實效;(5) 學生綜合測評分數中,素質拓展分數和成績分數所占比例調整為30%和70%。
(四) 處理階段
在學生管理工作處理階段,一方面要對過程中成功的經驗加以推廣,作為下一輪循環借鑒之用;另一方面也要找出該輪循環過程中存在的問題,分析產生問題的原因,以避免類似問題再次發生。而且把出現的問題轉移到下一輪pdca循環中去解決。
我院素質拓展有待加強的方面有:一是素拓軟件某些功能需要進一步完善;二是學生參與素拓計劃要培養自覺性和積極的態度。這些方面將會在新一輪的pdca循環中加以改善。
三、高等院校學生管理工作實行pdca循環模式的特點與優勢
在高等院校學生管理工作中采用pdca循環可以保證學生管理工作質量的不斷提高,具體作用表現為:一是pdca循環按照計劃、實施、檢查、處理的順序不斷循環,不斷改進,從而不斷提升學生管理的質量。二是在整個循環過程中環環相扣,大環套小環,不斷促進,每次學生管理工作質量的改進與創新由多個小型的pdca循環來保證。三是學生管理工作不斷循環,質量不斷上升,每次pdca循環都是在上次循環的基礎上發現問題和解決問題,相對上次循環而言,每次pdca循環都上升到一個新臺階。在新的臺階上開始新的pdca循環,實現新的目標。
主要參考文獻
1中國草地生態系統碳循環的影響因素
1.1氣候因素對中國草地生態系統碳循環的影響對于草地生態系統碳循環來說,具體來說草地生態系統碳循環與溫度、降水量及蒸發量有著密切的關系。首先,在溫度升高的條件下,土壤會在溫度作用下進行碳的分解,從而提高碳的含量。其次,在降水量較大的季節,蒸發相對會減少,所以當降水量大于蒸發量時,也會進一步促進碳含量的集聚。但是由于中國氣候多變,地形廣闊,所以氣候因素對碳循環的影響還要充分考慮到不同地域之間的差異,只有這樣才可以更好地理解和研究氣候因素對中國草地生態系統碳循環的影響。
1.2土壤因素對中國草地生態系統碳循環的影響對于草地的碳含量來說,大部分是依靠土壤來進行轉化和儲存的。簡單來說,中國草地生態系統碳循環還受到土壤因素的影響,包括土壤質地、土壤微生物的含量及土壤pH值。首先,對于土壤的質地來說,土壤粉粒、黏粒的含量越高,土壤產生的碳含量也就越高;其次,對于土壤微生物的含量來說,只有土壤中微生物的含量提高,才可以進一步促進土壤的分解,實現碳含量的穩定,使草地系統中的碳含量保持在一個穩定的數值之內;最后,土壤的pH值與碳含量之間的關系,主要是在其他因素不變的情況下,土壤的pH值過高或過低會對微生物的活性產生影響,從而間接影響土壤的碳含量,威脅到草地生態系統碳循環的正常進行。
1.3人為因素對中國草地生態系統碳循環的影響除了以上因素之外,人類在生產和生活中的一些行為會對碳的排放造成影響。如人類的放牧活動,適度放牧不會對草地碳含量與循環造成影響,而過度放牧將會使牧草的數量下降,不利于碳循環的穩定進行。
1.4大氣二氧化碳濃度對中國草地生態系統碳循環的影響大氣二氧化碳濃度的升高,是人類近年來研究的重點,因為二氧化碳濃度的升高已經對人們的生活產生了很大影響,尤其是對中國草地生態系統碳循環的影響更大。二氧化碳是進行光合作用的重要因素,而通過光合作用并沒有使地表植物釋放的碳含量增加,而會造成土壤內部微生物分解作用增加,從而產生更多的碳。所以,高濃度的二氧化碳只是在微生物分解與大氣二氧化碳之間的循環產生作用。
2中國草地生態系統碳循環的研究發展
2.1中國草地碳評估研究方法的更新與應用隨著中國草地生態系統碳循環的研究不斷開展,草地碳評估研究方法也得到了進一步的更新與發展。越來越多的科學技術被用來評估草地碳含量,包括靜態評估方法、動態評估方法、采用模型結合實測數據法及同位素評估法,都被廣泛地應用于中國草地碳評估中,使得草地碳評估研究方法取得更大的發展,促進獲取更豐富的研究成果。
2.2中國草地恢復技術的提高與進步為了更好地促進草地生態系統中碳含量的穩定,學者的研究方向已經從單一的碳含量研究轉變為加強對草地恢復技術的分析和實驗,進一步擴大了草地生態系統碳循環的研究范圍。就目前的研究來看,中國草地恢復技術主要包括圍封、禁牧、補播和退耕還草等幾種新方法,被廣泛應用后進一步維持草地生態系統碳循環的穩定。
2.3中國草地生態系統碳循環管理機制的建立與完善對于草地生態系統來說,只有草地的面積和覆蓋率得到保證,才可以有效保障碳循環的穩定。所以,草地生態系統碳循環管理機制的建立與完善是十分必須的。而根據調查顯示,目前關于草地生態系統管理日趨完善,各種管理機制和條例也紛紛出臺,這樣就有效解決了中國草地生態系統碳循環的監管問題,進一步促進生態平衡。
3結語
A.甲為生產者,乙為分解者,丙為消費者
B.甲為消費者,乙為分解者,丙為生產者
C.甲為分解者,乙為生產者,丙為消費者
D.甲為生產者,乙為消費者,丙為分解者
解析 在分析碳循環時,先根據箭頭的指向找出大氣中CO2,如果已經給出大氣中CO2,則根據CO2的去向找到生產者,再根據生產者找到初級消費者和分解者。生產者上的箭頭是一進多出,分解者的箭頭是一出多進。
答案 A
點撥 有同學錯誤選擇D項,原因是不能從根本上區別分解者與消費者同生產者的關系。
例2 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藻水華的現象,可以說明能量流動的特點
B.生態系統中能量的初始來源只有太陽能
C.食物鏈各營養級中10%~20%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
解析 富營養化水體出現藍藻水華是大量有機污物排到江湖中導致藻類大量繁殖,為物質循環的再生利用,說明物質循環反復性,而能量流是單向的,所以A項錯誤;生態系統的能源主要為太陽能,也可源自某些無機物氧化分解釋放的能量,如硝化細菌、硫鐵細菌等化能自養型生物,所以B項錯誤。生態系統中能量流動是單向遞減的,其傳遞效率是10%~20%,即10%~20%的能量被下一營養級所同化,故C項錯誤。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,故D項正確。
答案 D
例3 2006年12月17日科學家把“末日之鐘”的時間從晚11時53分調至晚11時55分。警示氣候變化構成的威脅“接近核武器威脅的可怕水平”,“溫室效應”將給人類帶來災難。下列有關溫室效應的敘述,不恰當的是( )
A.化學燃料的燃燒是導致溫室效應的主要原因
B.碳元素在生物群落和無機環境之間以CO2的形式循環
C.碳元素在生物群落中主要以有機物的形式存在
D.植樹造林、退耕還林是解決溫室效應的最主要措施
解析 解答此題的關鍵是全面認識溫室效應形成的原因和防治措施、植樹造林、退耕還林能有效防治溫室效應,但不能從根本上解決問題,預防溫室效應必須從開發利用新能源入手以減少CO2的排放,在此基礎上,再進行植樹造林、退耕還林才能達到目的,
答案 D
點撥 同學們在回答此問題時,認為每個選項都正確,干擾思維,出現誤選。解題過程中,應注意利用“二看法”分析能量流動和物質循環的關系:一看過程,能量和物質相伴而行,但能量在傳遞過程中由光能化學能熱能,而物質在傳遞中,由無機物(CO2)有機物無機物(CO2);二看終點,能量流動的終點是熱能散失到無機環境中,不能再利用。而物質循環產生的CO2又被重新利用,所以沒有終點。
例4 氣候變化與生態系統的碳循環密切相關。下表為A、B兩個不同時期陸地生態系統與大氣環境的碳交換情況。
(1)生態系統中碳的吸收主要是通過________作用實現的,碳的釋放主要是通過________作用實現的。
(2)表中________時期的生態系統處于穩定狀態,原因是________。
(3)由于過度的人工碳排放,破壞了生態系統的________,導致大氣中________增加并引起全球氣候變化。
(4)人們正在積極開發新能源以減少碳排放。如“葉綠素太陽能電池”是模仿類囊體吸收光能的特征而制造的,類囊體吸收光能的過程發生在光合作用的________階段;又如經改造的藍藻能在細胞內將光合作用產生的________直接發酵轉化為燃料乙醇。
解析 解答本題需要掌握以下的關鍵點:CO2固定和釋放的過程、碳平衡的原因和碳平衡被破壞的原因及危害、光合作用的過程和產物。
生態系統中碳的吸收主要是通過光合作用實現的,碳的釋放主要是通過呼吸作用實現的。生態系統處于穩定狀態時,生態系統吸收CO2的量和釋放CO2的量應相等。在表中A時期時,生態系統吸收CO2的量和釋放CO2的量應相等。人工碳排放,破壞了生態系統的穩定性或平衡,導致大氣中CO2含量增多而出現溫室效應。類囊體吸收光能的過程發生在光合作用的光反應階段。光合作用的產物是葡萄糖。
答案 (1)光合 呼吸 (2)A 碳吸收量等于碳釋放量 (3)穩定性 CO2 (4)光反應 葡萄糖
1.如圖是生物圈中碳循環示意圖,下列相關分析不正確的是( )
A.生物圈通過碳循環實現碳元素的自給自足
B.A是消費者,C是生產者,各成分間以CO2的形式傳遞碳元素
C.對E過度開發利用會打破生物圈中碳循環的平衡
D.碳循環過程需要能量驅動,同時又是能量的載體
2.從物質循環看,人體內碳元素的最終來源是( )
A.食物有機物中的碳
B.非生物界的碳酸鹽
C.大氣中的二氧化碳
D.生態系統中的生產者
3.碳在生物群落與無機環境之間的循環是通過( )
A.光合作用
B.呼吸作用和光合作用
關鍵詞:低碳循環 耦合 結構 途徑 國有林區
中圖分類號:F207 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2012)02-054-02
一、引言
長期的過量采伐,導致許多國有林區森林可采林木資源瀕臨枯竭,經濟社會發展面臨嚴峻挑戰,企業的經營索取和人口的生存需求所產生的雙重壓力,遠遠超出了森林資源和自然環境的承載力,導致林區人口與資源、環境沖突加劇,森林資源結構嚴重失衡,國有林區深深陷入森林資源危機、企業經濟危困的“兩危”困境之中。通過低碳經濟模式與低碳生活方式,實現可持續發展,已經成為國際社會達成的共識。在2010年的兩會上,國家林業局局長賈治邦表示,林業轉變經濟增長方式,林業要走循環經濟和低碳經濟發展之路。
二、國有林區低碳循環經濟耦合發展的結構特征
(一)國有林區低碳循環經濟耦合發展的界定
低碳循環經濟,是指以低能耗、低污染、低排放為基礎,以減量化、再利用、資源化的“3R”原則為指導,以高效能、高效率為特征的綠色生態經濟,是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。國有林區低碳循環經濟則是一種源頭控制、過程控制、目標控制相結合的立體型低碳經濟發展模式。所謂林區低碳循環經濟,是指在林區經濟活動過程中,通過科學管理和技術創新,增加森林碳匯,減少林業碳源,增加廢棄物的回收利用,提高資源的使用效率,從而以較少的溫室氣體排放獲得較大產出的新的林業經濟發展模式。
(二)國有林區低碳循環經濟耦合發展的結構構成
國有林區低碳循環經濟發展是以“社會-經濟-生態”復雜巨系統為背景,以低碳循環運行實現可持續發展為目標的特殊循環經濟模式,國有林區本身就是一個復雜的巨系統,在實施低碳循環經濟耦合發展模式中就形成了國有林區低碳循環經濟耦合發展系統,此系統的結構構成圖如圖1所示。
(三)國有林區低碳循環經濟耦合發展的結構特征分析
1.開放性。開放性體現在以系統與外界環境的物質、能量交換為基礎,以各個子系統間碳減排為手段,以提高循環經濟發展為目標的相互作用的過程。低碳模式不斷從外界汲取負熵流,在系統內部,社會、經濟和生態系統互為背景,通過碳減排,循環經濟手段達到“社會-經濟-生態”低碳循環動態均衡,實現可持續發展的目標。
2.高維性。國有林區低碳循環經濟耦合發展系統是由低碳循環經濟、低碳循環社會和低碳循環生態等子系統構成的復雜巨系統,而每一個子系統又包括其各自的子系統,由于低碳循環系統組織在作用、結構與功能上表現出等級秩序性,以上這些系統還可以繼續劃分系統等級,如此逐層分解,形成了低碳循環模式系統的龐大的層次結構。
3.復雜性。國有林區低碳循環發展系統是“經濟-社會-生態”三維一體的多目標復合系統和有機整體,發展低碳循環模式就是要從系統整體的角度著眼,綜合協調和控制低碳循環經濟系統整體和部分的關系,統籌整體功能和局部利益,實現以人為中心的社會、經濟系統與自然生態系統之間的動態均衡。
4.涌現性。在低碳循環經濟模式內部,經濟、社會和生態各子系統之間通過吸收、反饋、協同、耦合等系統運動,在動態中實現系統的優化和創新,從而使系統內部組織和結構,經歷從簡單到復雜、從獨立到融合、從封閉到開放、從無序到有序的演化,涌現出各子系統所不具備的整體效應,即:“經濟-社會-生態”的低碳均衡動態發展。
(四)國有林區低碳循環經濟耦合發展的戰略重點
為了保證國有林區經濟發展與森林資源利用、林業環境保護的協調統一,走森林資源可持續發展之路,必須大力推進低碳循環經濟,特別是要把資源循環利用放在突出位置,以“減量化、再利用、再循環、低能耗、低排放、低污染”為基本途徑,貫穿于森林資源培育、資源利用、資源回收、能源生產利用、污染物排放等的各個方面,實現國有林區低碳循環的永續發展。
根據循環經濟與低碳經濟的異同點,立足我國當前國情,以兩者已取得的發展成就為基礎,將“3R”原則運用到“社會-生態”系統,走低碳經濟與循環經濟耦合發展之路,以克服低碳經濟與循環經濟單行發展的困境。國有林區低碳循環經濟耦合發展模式致力于兩個重點:
第一,以低碳經濟補充循環經濟的能源缺口,同時循環經濟的經濟效益則形成推動低碳經濟發展的內生動力。如此一來,單獨推行循環經濟無法解決的能源循環困境就可通過低碳經濟要求的低碳、零碳等新能源開發利用而得以破解;低碳經濟單行發展的現實經濟效益瓶頸也可被循環經濟突破,從而刺激個人的低碳消費、企業的低碳生產和林區的低碳流通,推動國有林區低碳產業健康有序發展。
第二,在具體到制定相關政策措施時,整合發展循環經濟與低碳經濟所需的運行環境“軟件”及技術“硬件”的相似性,積極推行能促進低碳經濟與循環經濟耦合發展的相應措施和相關對策,實現兩者正效應的疊加,做到一舉兩得。
三、國有林區低碳循環經濟耦合發展的實現途徑
(一)加強森林資源培育、管護和監測
1.加強森林資源培育。按照碳匯和減排的要求,加強林業低碳循環森林培育業的建設。一是充分利用現代科技、管理等手段推進科學經營,加強速生豐產林、珍貴樹種和大徑級用材林、能源林等商品林的建設以及防護林、水源涵養林等生態公益林的保護和營造,加大森林資源培育力度,提高森林資源總量,增加森林碳匯儲量;二是在森林培育全過程中,科學整地、施肥和撫育,減少土壤、化肥以及林木腐解等釋放的CO2量,并充分利用生物質能、太陽能和風能等清潔新能源,減少化石能源的使用,從而實現森林培育的減排。
2.加強森林資源管護。建立健全森林資源管護經營責任制,將管護區落實到山頭地塊,將管護責任落實到人頭,強化管護人的監督和管理責任,充分調動職工群眾管護森林的積極性。要逐步建立管護經營責任人參與分配森林資源培育成果的機制。
(二)遵循3R原則,實施清潔生產,促進森林資源(下轉第56頁)(上接第54頁)循環利用
實施清潔生產,既需要有國家宏觀層面的推動,又需要有企業微觀層面的執行。在企業層面上,實施清潔生產,提高森林資源循環利用率。林業企業的生產方式是:“木質或非木質資源―產品―剩余物―產品”,它以閉路循環的形式在生產過程中實現森林資源的最充分和最合理利用。實施清潔生產要求企業轉變生產經營觀念,發展節能環保技術,發展回收處理技術,盡可能的減少產品和服務的森林資源使用量;盡可能減少廢棄物質的排放;盡可能提高森林資源產品的耐用度和抗變性;盡可能提高森林資源產品和服務的強度;盡可能強化相關森林資源產品的回收和再利用。
(三)建立區域產業代謝,構建林區低碳循環經濟產業化體
建立林區低碳循環經濟的林業產業化體系,建立綠色森林資源原料產業基地,發揮各地區的比較優勢;發展綠色林副產品加工、種植和馴養產業,充分利用現有森林資源;發展森林的生態觀光、旅游業,滿足現代人日益增長的多重需求;發展高科技綠色森林產品深加工業,用高科技來發掘森林資源的無窮價值;強化森林環境保護和水土保持,維護森林資源未來發展潛力。可以發展低碳循環產業園區,構建低碳循環經濟產業化體。
(四)實施綠色低碳消費方式,增強低碳消費意識
通過定期舉辦培訓班和講座等方式宣傳低碳農業相關知識,鼓勵人們節約資源、使用節能產品,推動全社會節能減排行動;加強媒體和公眾在低碳農業發展中的監督作用,引導企業逐步在公眾中樹立良好的“低碳經濟”形象,促進企業完成低碳經濟目標和指標。
(五)堅持不懈地植樹造林,提高森林碳匯功能,繼續推動生物質能源產業發展
林木生物質能源是直接來自光合作用的木材,以及根、莖、葉等采伐剩余物和刨花、碎木、木屑等加工剩余物,還包括各類可作為能源的木制品廢物等。林木生物質能源資源豐富、可再生性強,林木生物質能源的開發利用可以有效地緩解能源緊張的局面,調整能源結構,改善生態環境。
在吸收借鑒國外成功經驗的基礎上,緊密結合發展實際,制定符合自身發展要求的林木生物質能源的發展規劃與措施,以促進林木生物質能源的研發和產業化進程。
(六)加強政府對林區低碳循環經濟發展的政策支持
要加強政府對低碳林業發展的指導,制定農村新能源發展利用綱要和專項規劃,提出低碳循環林業的發展目標、重點和措施,研究低碳循環林業的統計方法和考核指標,逐步建立和完善能源效果評價機制。
研發森林資源低碳循環利用技術,大力發展信息技術、生物技術、環境無害化技術、再利用技術、系統化技術等,支撐森林資源低碳循環利用的技術體系。推廣低碳循環林業技術并建立林業示范區。借鑒國內外經驗,大力推廣沼氣工程、秸稈綜合利用、節水灌溉、林業機械節能減排等技術,減少溫室氣體的排放,改善生態環境。
借鑒國際經驗,設計市場化的政策工具,探索發展碳排放配額交易市場,建立廣泛的碳交易機制,使低碳產品、低碳技術、低碳服務市場化。
建立林產品低碳認證制度,對符合條件的低碳林產品實行低碳認證,并給予這些林產品一定價格補貼,改善林業生態補償機制。
[項目來源:黑龍江省哲學社會科學規劃項目(10C020);中央高校基本科研業務費專項資金資助(DL11CC14)]
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所謂“碳循環”,是指碳元素在自然界中的循環狀態,生物圈中的“碳循環”主要表現在綠色植物從空氣中吸收二氧化碳,經光合作用轉化為葡萄糖,并且釋放出氧氣的過程。而碳元素主要存在于巖石圈和化石燃料中,其二者含碳量約占地球上碳總量的99.9%。除此之外,地球上還有三個“碳庫”:大氣圈庫、水圈庫和生物庫。盡管這三個庫中的碳含量較小,但是他們扮演著碳在生物和無機環境之間迅速交換的交換庫的角色。
碳在巖石圈中主要以碳酸鹽的形式存在;在大氣圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在;而在水圈中,碳則以多種形式存在于幾百種被生物合成的有機物中。在大氣中,二氧化碳是含碳的主要氣體,也是碳參與物質循環的主要形式。在生物圈中,森林是碳的主要吸收者,它固定的碳相當于其他植被類型的2倍。他又是生物庫中碳的主要存在者。植物、可見光作用的微生物通過光合作用從大氣中吸收碳的速率,與通過生物的呼吸作用將碳釋放到大氣中的速率大致相等。因此,大氣中二氧化碳的含量在受到人類活動干擾以前是相對穩定的。
碳循環可以分為以下幾種類型:生物和大氣之間的循環、大氣與海洋之間的循環以及含碳鹽的形成與分解。這三種循環對于控制地球環境的穩定具有重要的意義,而且它們對于全球碳的平衡有著重要的意義。在過去,這幾種循環都是極為穩定的。然而人類的活動極有可能打破這種平衡。人類在燃燒礦物燃料獲得能量時,產生了大量的二氧化碳。從1949到1969年之間,由于燃燒礦物燃料以及其他工業活動,二氧化碳的生成量每年增長4.8%。打破了自然界中原有的平衡,導致了全球范圍內氣候的異常變化。
“溫室效應”便是最為直接的例子,地球的溫室效應是由于人類在長期生產和生活中,不斷向大氣層大量排放各種各樣有害氣體而造成的。在這些氣體中,最主要的是二氧化碳。此外,還有氟、氯化鈣、臭氧、甲烷、氫氧化物等40多種微量氣體。二氧化碳等氣體不能吸收太陽短波輻射,而讓太陽熱輻射能夠吸收大部分的地面長波輻射,使得地面輻射熱無法散發到外層去,像溫室的作用一樣,從而導致地面和低層大氣溫度逐漸升高。這就是溫室效應。
關鍵詞:泥炭 碳積累 全新世 氣候變化
中圖分類號:X14 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2015)06-0302-02
一、全球泥炭地碳積累研究
泥炭是過濕的嫌氣性自然環境中,植物殘體尚未完全分解在原地或經搬運,在異地堆積而成,有機質含量在30%以上。
全球泥炭地總面積約達400×104km2,碳庫總量為612Gt[1],占土壤有機碳庫(1500Gt)的1/2到1/3,相當于全球大氣碳庫碳儲量的75%,是全球碳循環的重要組成部分。北方泥炭(30°N以北)、熱帶泥炭(30°N與30°S之間)和南方泥炭(30°S以南主要是南美巴塔哥尼亞)碳儲量分別為547Gt、50Gt,15Gt[1]。
Yu研究統計了全球泥炭地碳積累研究結果:北方泥炭在西西伯利亞、加拿大、阿拉斯加、和北歐芬蘭、蘇格蘭等地區,有33個研究剖面;熱帶泥炭在東南亞、南美、非洲、中美洲的伯利茲、南太平洋庫克群島和澳大利亞等地區、有26個研究剖面;南方泥炭有20個研究剖面,主要是在巴塔哥尼亞17個研究剖面(表1.1)[2]。研究結果顯示全新世加權平均碳積累速率:南方泥炭>北方泥炭>熱帶泥炭(表1.1),當然在同一泥炭區域內由于地質地貌、水文因素等也會導致各個泥炭地碳積累速率有很大差異性。
表1.1全球主要泥炭地碳積累情況[2]
表1.2全球主要地區泥炭碳積累研究[2]
二、北方泥炭地碳積累研究
全球泥炭分布廣泛,其中北方泥炭分布面積最大,儲量最巨大。廣泛發育的北方泥炭主要分布在西西伯利亞、加拿大東部、歐洲西北部和阿拉斯加。在適宜的地貌類型上,具備較好的基質,寒冷氣候、低蒸發高濕度造就了北方泥炭形成和發展基礎。盡管高緯度地區夏季短暫,較低的植被凈初級生產力,但由于水淹厭氧條件,且植被有一定的耐分解能力,最終導致了凋落物量超過分解損失量,泥炭不斷堆積。
由于區域性氣候差異和冰消歷史進程不同,各泥炭地形成時間不同。在早全新世11-8 ka BP北方泥炭出現形成和擴張峰,大約1/2的北方泥炭形成于8 ka BP以前[3]。阿拉斯加18 ka BP后泥炭形成數量穩定增加,泥炭形成數量增加最快時期是12-8.6 ka BP,在10.5 ka BP峰值出現。研究顯示阿拉斯加現代泥炭中75%形成早于8.6 ka BP[4]。勞倫冰蓋的降溫作用影響了北方泥炭區全新世大暖期時間范圍差異。由于勞倫冰蓋影響,加拿大東部大暖期延遲到了5-3 ka BP,導致了此地區泥炭碳積累速率高峰也在此時才出現。西西伯利亞在新仙女木期之前泥炭發育很少,之后進入全新世升溫期泥炭快速擴張,且碳積累峰隨即出現。部分阿拉斯加泥炭形成擴張的時間要早于北方泥炭其他地區,并貢獻了更多的全新世之前的甲烷排放。
北方泥炭最高碳積累速率出現在西西伯利亞(平均38.0 gCm-2a-1),接下來是加拿大西部(平均20.3 gCm-2a-1),最低積累速率出現在北極地區[3]。基于33個北方泥炭的研究結果顯示:大部分北方泥炭是早全新世快速積累,早全新世平均碳積累速率為25 gCm-2a-1,全新世時間加權平均速率為18.6 gCm-2a-1[2]。阿拉斯加地區在11-9 ka BP全新世暖期,增強 夏季太陽輻射和強烈季節性,其導致最高碳積累速率發生。由于冰川融化的延遲和不同地區全新世暖期時間差異,其它地區積累峰相繼出現。殘余的勞倫冰蓋降溫影響使北美東部暖夏季時間滯后,以至于碳積累高峰出現在5-3 ka BP,加拿大西部碳積累峰發生在中全新世暖期,而西伯利亞北部溫暖氣候一直持續到5 ka BP。總體上,北方泥炭由于凍土層擴張和新冰期作用,碳積累速率在4 ka BP后開始降低。晚全新世出現的較高積累速率是因為新發育的泥炭地還為重復分解完成成炭作用[2]。阿拉斯加泥炭早全新世泥炭積累速率是后期的四倍,西西伯利亞也是早全新世暖期快速積累。高夏季溫度和強烈季節性氣候是高積累速率的關鍵因素[4]。總之,北方泥炭碳積累速率高峰發生在溫暖早中全新世,主要是因為北方泥炭區的寒冷氣候嚴重抑制生產力發展。
三、熱帶泥炭地碳積累研究
熱帶泥炭發育于赤道及其兩側,南北緯30度之間的地帶。以非洲和南美洲大陸的面積最廣,其次是印度和中南半島以及南洋群島[5]。熱帶泥炭區的特點是常年降水量大,溫度高,十分濕潤,造炭植物生長繁茂,快速有機質積累量超過強烈的分解量,故泥炭積累量很大,是世界上泥炭分布廣泛的地帶之一,其碳庫儲量為50 (44-55)Gt[2]。然而,Page S E估算的熱帶泥炭碳庫為82-92Gt,最佳估計值為89Gt,其中東南亞最多(69Gt),之后是南美(10Gt)、非洲(7Gt)、中美洲和加勒比海(3Gt)、亞洲其它地區和太平洋地區(
熱帶泥炭能夠形成泥炭主要是因為強降水和負地貌能保持泥炭表面持續濕潤,進而最大程度抑制有機質分解。13 ka BP以前,熱帶泥炭碳積累較慢,直到5 ka BP都是逐漸增加,峰值出現在5-4 ka BP[2]。116個熱帶泥炭統計研究發現,熱帶泥炭形成于20 ka BP[2],甚至是印度尼西亞的加里曼丹島在26 ka BP就開始有泥炭發育。在末次冰消期熱帶泥炭形成出現一次峰值,之后在8-4 ka BP又出現更高擴張峰[2]。
熱帶泥炭形成總體要早于北方泥炭地。在降溫末次冰消期,甚至是寒冷末次盛冰期,北方泥炭地形成于寒冷末次盛冰期的剖面還未見報道,而年均溫度較高的熱帶泥炭地區如果有較好的地貌、水文和底物條件就可以形成泥炭。一方面,一部分現代北方泥炭區在末次盛冰期被冰雪覆蓋沒有形成泥炭的地理空間;另一方面,末次盛冰期的大幅降溫嚴重抑制造炭植被生長,不利于泥炭形成。
四、南方泥炭地碳積累研究
南方泥炭地面積為4.5×104 km2,碳庫儲量為15Gt(13-18Gt)。68個有定年數據的南方泥炭的統計,大部分南方泥炭形成于10.0 ka BP以前,17-14.5 ka BP 和13.5 ka BP左右先后出現兩次泥炭擴張峰[2]。有碳積累速率數據的有20個剖面(南美巴塔哥尼亞、新西蘭和南極附近島嶼),17個剖面在南美巴塔哥尼亞,其中13個剖面貫穿了整個全新世。最高碳積累速率出現在16 ka BP左右,但這只是兩個點的平均值。全新世期間碳積累速率不斷增加,從15gCm-2a-1逐漸增加到28-40gCm-2a-1,全新世平均碳積累速率為22.0gCm-2a-1[2]。
五、泥炭碳積累與全球碳循環的關系
大氣碳模型研究顯示,在過去的幾十年里北方高緯度地區是一個變化的碳庫,每年約儲存1-2Gt碳。生態系統模型研究顯示歐亞大陸碳庫每年0.3-0.6Gt。由于有巨量的CO2和CH4交換,北方泥炭是最主要的泥炭地,是全球碳循環和氣候變化的重要參與者。濕地每年釋放大約115-237百萬噸CH4,相當于總釋放量(自然和人為排放總量)的23-40%。大約1/3到1/2的濕地CH4排放來自于北方泥炭地。CH4的溫室效應在百年時限是CO2的25倍,在五百年時限是CO2的2.5倍。泥炭與大氣碳交換是最重要的碳循環途徑。泥炭地土壤溫度和基質質量是影響甲烷釋放的重要因素。早全新世由于北半球甲烷排放,導致全球大氣甲烷濃度快速上升(圖1.2)。海洋和陸地(濕地)是主要排放源。北方泥炭地近十年的研究發現,由于氣候變化影響,有些泥炭地會在碳庫和碳源之間轉換。
冰芯CH4碳同位素變化說明了早全新世CH4大氣濃度上升來自于生物圈,而非海洋。早全新世冰芯記錄兩極CH4梯度變化說明熱帶源起了主導作用,同時北方源也增加了。1516個泥炭定年數據的統計分析,得出大部分北方泥炭形成在16.5 ka BP之后[6]。由于夏季太陽輻射增強泥炭形成擴張高峰出現在12-8 ka BP,泥炭面積擴張最快和最高碳積累速率出現在11-8 ka BP,這導致了B/A暖期和早全新世持續的大氣CH4濃度高峰和CO2濃度下降 [3]。
泥炭巨大碳庫可能也影響了過去大氣CO2濃度,當早全新世CH4上升時,CO2處于相對低值,相當于大氣減少了100Gt碳。陸地生態系統模型研究認為生物量和土壤碳扣押了這些碳[7]。
六、研究展望
由于缺乏高精度,廣泛分布的碳積累研究剖面,全球泥炭碳庫儲量還存在較大不確定性。全球如此巨量的碳庫在長達上萬年中是如何積累起來的,在不同歷史階段是怎樣參與全球碳循環的,其碳積累過程的影響因素有哪些,要解決這些問題還有待加強泥炭剖面研究。泥炭地碳庫具有高度氣候敏感性,弄清楚全球各主要泥炭地碳積累機制,將有助于預測未來氣候變化背景下的發育演變和泥炭地現狀保護。
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關鍵詞:森林生產力;高分辨率DEM;立地條件;估算模型;馬尾松;桉樹
中圖分類號:S718.556;S711文獻標識碼:A文章編號:1671 - 3168(2012)01 - 0018 - 05
Application of High Resolution DEM on Forest Productivity Estimation
WEI Jinli1,3, LING Ziyan1,3, CEN Juyan2, WANG Guobo1
(1。Geomatics Center of Guangxi, Nanning 530023, China;
2。Guangxi Forest Inventory and Planning Institute, Nanning 530011, China;
3。Geospatial Information Application Joint Laboratory of Guangxi, Nanning 530023, China)
Abstract: Taking Masson pine and Eucalypt as study examples, comparative analysis of Terrain factor surveyed or calculated by 1:10000 DEM was conducted, combined with tree age and soil factor, high resolution DEM was applied to build estimation model of different forest species' productivity, and the function of high resolution DEM in forest productivity estimation was discussed in this paper。 The results showed that: ①Terrain factor surveyed can be replaced by high resolution DEM calculated to establish model, which will reduce labor cost and support for forest ecosystem and carbon cycle research。 ② It's reasonable and feasible to establish Eucalypt productivity model with landform condition factors, but can't only take these factors to build Masson pine productivity model, and both of the species' models established by tree age and landform condition are better。
Key words: forest productivity, high resolution DEM, landform condition, estimation model; Masson pine; Eucalypt
收稿日期:2012 - 01 - 30.
隨著全球經濟的迅速發展,人類為了自身的生存和發展,在利用和改造自然的過程中造成了各種生態環境問題,世界各國都遇到了資源、環境、災害等方面的嚴峻挑戰,生態環境問題再一次引發了全社會的關注。生態文明是指人類遵循人、自然、社會和諧發展這一客觀規律而取得的物質與精神成果的總和;是指以人與自然、人與人、人與社會和諧共生,良性循環,全面發展,持續繁榮為基本宗旨的文化倫理形態。當代中國生態文明建設與經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設一并列入黨的行動綱領中,形成了國家“五位一體”的總體布局。黨和國家的新一代領導集體,更把國家生態安全的底線提上重要議事日程,并指出生態文明建設是中國特色社會主義事業的重要內容,關系人民福祉,關乎民族未來,事關“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興的實現。面對著如此重要的社會問題,科普場館在傳播生態文明理念上肩負著重大的社會責任,必須緊迫跟進,有所創新。中國科技館在新館建設調研報告中指出:確定中國科技館理念體系的最基本依據是“需求”與“供給”的關系,即國家、社會和公眾對于科技館的需求是建設科技館的先決條件。報告還認為科技館應全面展示人類、科學、技術、自然之間的相互關系,深刻揭示科學技術的本質功能和作用,在全社會普及人與自然和諧的可持續發展意識,幫助公眾樹立科學的資源觀、環境觀、生態觀。
2廣東科學中心傳播生態文明理念的實踐
廣東科學中心在科學發展觀理念指導下,以“自然、人類、科學、文明”為主題思想,注重科學、技術、社會、環境的關系,從而使展示主題和內容設計形成一個穩定的“四面體”結構。主題詞“文明”的介入,使這個穩定的“四面體”結構能多角度展示科普場館傳播科學的內容定位,與時俱進地表達人類與自然和諧可持續發展的理念,很好地解決了科普場館主題化設計中科學、技術和社會三者之間的關系。廣東科學中心在生態文明理念傳播中始終堅持探索和實踐,在一期建成的“實驗與發現”、“兒童天地”“、交通世界”“、數碼世界”“、綠色家園”“、飛天之夢”“、人與健康”“、感知與思維”八個展館基礎上,又推出了多個題材的展示。(1)“金色騎樓•綠色生活”———世博廣東館多年來廣東省一直致力于“倡導綠色生活,發展綠色經濟”,回遷的廣東館把握綠色發展主題,以“廣東綠道”為主線,在家鄉父老鄉親面前重現“綠色生活”“、綠色城市”“、綠色神話”,延伸世博會的綠色理念,倡導綠色的生活方式,建設環境友好型社會、資源節約型社會、人與自然和諧發展社會。(2)LED體驗館LED及其產業化是廣東戰略性新興產業的重要課題之一。LED體驗館緊扣綠色照明的科普題材,從協同創新的產業化方向入手,進行主題設計與展示技術創新,使社會公眾在“童年的螢火蟲”、“綠色家居照明”、“LED暢想劇場”等特定的情境中,體驗節能、環保、安全、舒適的LED綠色照明。(3)“嶺南科技縱橫”主題館“嶺南科技縱橫”主題館是廣東科學中心展示廣東科技發展歷程的首次嘗試,以上下五千年的時間跨度,“嶺之南,海之濱”的空間定位,向公眾展示一個具有區域文化特色的科技發展歷程。此館融合“海納百川、敢為人先、進取創新”的嶺南文化特色,從主題策劃到展項設計,都滲入了敬畏自然、生態和諧、綠色發展的理念。科技推進歷史,創新引領未來,人類文明始終與科技創新同行。一直以來,廣東地區都對綠色“情有獨鐘”,不僅是因為綠色是嶺南的代表色,更因為綠色發展是廣東可持續發展的必由之路。
3創新實踐
3.1人類文明歷程的主題設計
現在科普場館的主題設計大多千館一面,然而同是生態文明的主題,不同的視野角度,就會有不同的設計。同時,主題設計還應符合科普場館的展教理念,切合公眾的實際需求,與學校的正式教育成為互補,樹立正確的自然觀。“人和自然”展廳的概念設計以“物質—能量—信息”為主題線索,其中包括:(1)物質循環。以水循環和碳循環為代表,介紹了生態系統物質循環的大體過程。(2)能量轉換。太陽能是地球能量的源泉,在它和各種形式的能量轉換中,能量既不會產生也不會消失,而是從一種形式轉化為另一種形式或是從一個物體轉移到另一個物體,但過程中往往會產生能量的損耗。因此,在能量的轉化利用中,要選擇熵增加最小的途徑。(3)信息傳遞。生態系統中信息傳遞具有重要的作用,生命活動的正常進行,生物種群的繁衍生息都離不開信息傳遞。信息還可以調節生物的種間關系,維持生態系統的穩定。由圖2可見“,人和自然”展廳的主題設計,有一定的新穎性,從生態系統的物質循環、能量流動、信息傳遞等知識點切入,并且大膽地知難而進,著重表現“生命系統是與外界交換物質、能量、信息的開放系統”“,太陽能驅動著生態系統的物質、能量流動”,“進化是熵減少、信息量增加的過程”,“退化是熵增加、信息量減少的過程”這些十分重要的概念。不回避“熵增加”、“信息熵”、“開放系統”、“生命以負熵為生”一類難題,而這些正是傳統科普場館少有提及,而生態文明建設不又可回避的概念。
3.2綠色題材廣角下的展示創新
由于“綠色題材”的綜合性、理論性非常強,在科普場館中的展示呈現難度相當大。生態文明理念的傳播對象是全體公眾,受眾覆蓋面廣,文化水平差異度大。拋開展示內容不論,即便是展示技術風格,也往往眾口難調。這種矛盾的狀態告訴我們:傳播生態文明理念的方式亟待突破,必須另尋出路。“人和自然”展廳在概念設計中進行了深入的思考:第一,將抽象概念轉化為形象模型,例如:第二類永動機。第二,將經典實驗轉化為互動體驗,例如:熱傳遞、焦耳熱功當量實驗、布朗運動。第三,將體驗過程轉化為快樂游戲,例如:低碳生活體驗。第四,將場館情景與真實景象結合,例如:展示模型與展館周邊自然環境的結合。第五,將故事敘述與動漫形象結合,例如:碳源與水珠、火娃的新媒體創新組合。第六,將綠色能源展示與高新技術結合,例如:氫燃料電池、零排放汽車。第七,將本土素材與生態文明建設結合,例如:“廣東綠道”、廣東核電、廣東產業結構的綠色轉型。其中,熵與熵增加的抽象概念,讓我們展示設計人員長期以來費盡心思。如果利用“一桶開水”“、制冷機”、“多級膨脹做功”、“第二類永動機”、“一潭死水的熱寂”等一系列形象化的展項設計思路,就回避了熵以及熵增加的數學表達。再比如“碳循環火車旅行”方案,以碳循環為主線,制作成火車軌道,讓參觀者乘上“碳循環火車”,了解碳循環的路線與層次,了解不同文明進程的碳消耗與環境變化。而“生物圈2號”的游戲方案,讓觀眾在虛擬環境中主宰仿真地球的生態系統,從而意識到地球環境是在經歷了幾十億年的風風雨雨后形成的,其生態結構異常穩定,絕不是簡單的人工模仿再造能夠完成的。
3.3與時俱進的公眾對話