碳循環的主要過程精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的碳循環的主要過程主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：碳循環的主要過程范文

關鍵詞：海洋溶解有機碳 循環

中圖分類號：S153.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（b）-0165-02

碳作為構成生命的基本元素，是生物圈物質和能量循環的載體。工業革命以來，化石燃料燃燒、森林砍伐等人類活動向大氣排放大量的“溫室氣體”CO2，已有的證據表明，全球變暖、海平面上升、冰川融化等一系列的環境問題可能均與大氣CO2的升高有關。因此，全球碳循環日益受到科學家們的關注（圖1）。

海洋約占地球表面積的71%，是地表最大的碳儲庫之一，通過海氣交換過程直接調節大氣中CO2的濃度。有研究表明，每年約30%的人為CO2被海洋吸收（Feely et al， 2004；Raven and Falkowski，1999），從而緩和了全球氣候的變化，所以海洋碳循環一直是全球碳循環的焦點和熱點。

溶解有機碳（Dissolved Organic Carbon， DOC）是海洋碳循環的重要組成部分，它構成了海洋中最重要的碳儲庫之一。海洋中DOC的儲量達到685 Gt（1015 g），與大氣中CO2的碳儲量相當（Hansell and Calson， 1998）。DOC的生產與消耗過程發生微小的波動，都可能影響到海洋與大氣間CO2的平衡。因此，了解DOC在海洋中產生、遷移、轉化與去除的循環過程，已經成為海洋學家關注的熱點和面臨的挑戰之一。（如圖1）

隨著DOC測定技術的不斷發展與完善，以及全球海洋聯合通量計劃（JGOFS）、全球海洋生態動力學（GLOBEC）、陸海相互作用（LOCIZ）和上層海洋與低層大氣研究（SOLAS）等重大國際合作計劃的實施，人們對海洋DOC的研究取得了長足的進步。

1 海洋溶解有機碳的分布特征

水平分布上，海洋DOC的分布特點為近岸、陸架區濃度較高，大洋區濃度較低，即呈現河口高于近岸高于大洋的分布趨勢。這是由于通常情況下，近岸受到陸源有機物的影響，此外，由于人為和近岸河流輸入大量的營養鹽，由此造成浮游植物生長旺盛，近岸區域中的DOC含量通常要比遠岸區域高一些。垂直方向上，全球海洋都呈現相似的特點，即100 m以上水體中DOC較高，100～200 m有一個大的躍層，躍層以下的深層水中DOC較低，變化范圍小，性質較穩定。

DOC的季節變化主要與浮游植物的水華相關。高緯度海域由于冬季混合層加深，深層低的DOC被混入表層，造成表層DOC濃度較低；而到了春季水體層化，浮游植物發生水華，DOC濃度顯著升高。例如，羅斯海，冬季由于垂直混合強烈，DOC濃度最低為42 mol/L；而到了春季水體層化，發生水華時，DOC濃度升高到65～70 mol/L，DOC濃度升高了15～30 mol/L。中、低緯度海區由于水體較為穩定，沒有水華發生，DOC的季節變化不明顯。

2 海洋溶解有機碳的來源和去除過程

第2篇：碳循環的主要過程范文

《生態系統的物質循環》人教版是必修三第五章第三節的內容。在課程標準的具體內容標準中，《生態系統的物質循環》具體內容標準為分析生態系統中的物質循環基本規律及其應用，立足于生態系統的結構與功能，推進學生從宏觀層面理解“穩態”的涵義。針對高二學生合作學習與自主探究學習素養差異多元的實際，采用自主選擇學習方式、小組合作學習方式、教師引導探究學習方式式，在教學過程中教師以設疑為主線，以問題驅動式引導學生為主體形式，以多媒體手段為載體，在師生互動、生生互動中，梯次以問題沖突循環沖擊學生認知，激發學生的學習相關知識的興趣，推動學生在合作學習中拓寬自身的思維維度，將培養提升學生的表達能力、交流能力，合作學習的能力融入教材知識內容體系中去。

[教學目標]

1 以概念辨析、模型建構為師生課堂交流載體，推動學生圍繞物質循環的概念經歷了解――理解――簡單應用――較熟練應用過程，幫助不同層次的學生感受到成功的愉悅，增進學習生物的情感。

2 圍繞“碳循環”多維設置信息呈現形式，通過學生自主選擇，小組互助交流，教師收斂測評方式，引領不同層次學生融入“展示自己”“生生互動”“師生互動”“合作交流”氛圍中，一方面漸次提升理解分析生態系統中的物質循環不同維度的認知，另一方面培養學生團隊合作精神，協同、對比、感受“知識生成”所需的各個層面的能力素養。

3 以社會熱點信息為載體，以“物質循環”概念要素為思維收斂點，以師生交流為依托，引領學生關注碳循環平衡失調與溫室效應的關系。

4 以概念要素對比分析為主要載體，通過師生協作，生生協作，圍繞由粗到精、由模糊到清晰、由具體到抽象的過程，引領不同層次學生說明能量流動和物質循環的關系。

5 以“實驗信息讀取”“實驗步驟設置”“數據統計分析方法”為重點，引領學生嘗試探究土壤微生物的分解作用。

[教學重點和難點]

1 教學重點：分析生態系統中的物質循環。

2 教學難點：說明能量流動和物質循環的關系。

3 教學方法：主題探討法、問題歸納法、典型案例法、多維思辨法

[教學過程]

1 復習回顧：圍繞“生態系統的能量流動”設置框架式問題信息――依托教師設置的信息，領會“流程”“要素”――引導學生為后續學習閱讀分析新知做好思維發展鋪墊

2 創設情境導入新課：教師設疑――所需為什么維持生態系統大量物質，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質，億萬年來卻沒有被生命活動所消耗完？你自己所呼出的二氧化碳都去了哪里？原因是什么？然后圍繞教師設疑，融入新課。

3 問題導學，師生協作，豐富概念知識細節支點：（1）出示“物質循環概念”問題界面。構建“模型”，關注“生物群落”和“無機環境”的相應關聯。（2）概念要點設疑：概念中的“物質”具體是指什么？概念中的“循環具體是指在那些主體中往返出現？其范圍具體是指什么？“物質循環”具備哪些特點？（3）在教師引導下，逐漸關注“物質循環概念”生成的各個細節點，交叉矛盾點，沖擊自我“淺閱讀”缺失細節。利用多媒體課件增加教學的直觀性，把抽象的知識以細節問題形式展現在學生面前。

4 問題導學，主題探討，小組協作經歷知識生成的過程：（1）出示教材圖5-11碳循環示意圖。（2）教師出示三種學習方式：文字綱領式、對應教材簡單圖文代換式、變換幅度較大的示意圖式資源信息，供學生自主選擇學習，時間5分鐘，教師巡堂輔導和確定收斂時間。（3）以小組為單位，學生互相點評對方的疑惑點和出錯點。（4）以小組為單位，教師發放答案。（5）教師出示變式測評問題，總體檢查學生學習效果。

5 問題導學，師生協作，感悟知識與社會實踐的關聯：（1）出示問題：“在我們生活中，生態系統的碳循環平衡嗎？如果不平衡的話，導致了什么結果？怎么造成的？有沒有解決方法呢？”（2）在發散學生思維的同時，依據“CO2增多的原因”“溫室效應的危害”“如何解決溫室效應”等主題逐漸收斂學生思維。在教師的引領下，體會分類、歸納、演繹、對比等思維轉換方式。

第3篇：碳循環的主要過程范文

【關鍵詞】地震災害 生態系統 修復 可持續發展

一、災后生態重建

災后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。

（一）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。

二、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。

（一）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。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。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。

（二）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。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。

（三）生態城市低碳化 。

四川廣元位于川陜甘三省交匯處，是5?12大地震的重災區之一，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。

（四)政策保障。

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。

第4篇：碳循環的主要過程范文

關鍵詞：土壤呼吸；碳、氮循環；陸地生態系統

中圖分類號：S 15文獻標識碼：A文章編號：10095500（2013）06008707

在過去的一個世紀里，化石燃料的燃燒和人工施肥的增加使得陸地生態系統的氮素添加增加了3～5倍[1]，而且在全球的很多區域這種氮素添加還會增強。因氮素添加模型的研究結果表明本世紀末大氣氮沉降將會是現在的2.5倍。這種氮沉降對陸地生態系統有著不同的作用，例如低濃度的大氣氮沉降能夠刺激植物的生長和固碳能力[2-4]；高濃度的氮沉降會導致生物多樣性的降低，土壤酸化以及養分的流失[5，6]。

碳、氮循環作為生物地球化學循環和能量流動的重要基礎過程，緊密相連。陸地生態系統碳循環在全球碳收支中占有重要的地位，大約吸收了30%人為排放的碳，是最為有效的自然碳匯[7]。研究陸地碳循環機制及其對全球變化的響應是預測大氣CO2 含量及氣候變化的重要基礎。人類活動導致生態系統中氮含量增加[1]，影響土壤和植物體中碳的積累與重新分配，對陸地生態系統不同碳過程產生不同的影響。

土壤是陸地生態系統中最大的有機碳庫，擁有比植被和大氣更多的碳，土壤中碳的微弱變化都會引起大氣中碳的巨大變化，影響陸地生態系統碳循環和大氣中的碳濃度，并因此對全球的氣候變化產生深遠影響[7]。土壤呼吸把植被通過光合作用所固定的碳的14返還到大氣中，是土壤、大氣、植被中碳交換的重要過程，對陸地生態系統碳循環有巨大的作用[7]。此外，土壤呼吸也是土壤中有機碳周轉的一個重要體現，然而對于氮沉降或人為施肥對土壤呼吸的影響一直沒有確定的結論。一種觀點認為全球碳循環中所存在的失去的碳庫可能就是由于這種增強的氮沉降對生態系統固定碳的正反饋作用從而降低土壤呼吸；而另一種觀點認為大氣氮沉降會促進土壤中的碳分解從而加速土壤呼吸 。通過整合分析了近年陸地生態系統（森林生態系統、草地生態系統和農田生態系統）土壤呼吸對氮素添加的響應結果，并對未來的研究做了展望。

1氮素添加對土壤CO2呼吸的影響

土壤呼吸是生物圈碳循環的重要組成部分，土壤CO2呼吸大約占到土壤呼吸的34，是地下碳循環的重要體現。土壤呼吸是根呼吸、土壤動物呼吸、土壤微生物降解和土壤有機質分解產生CO2的生態學過程，可分為異養呼吸和自養呼吸。從森林生態系統、草地生態系統和農田生態系統分別討論氮素添加對土壤呼吸的影響。

1.1森林生態系統

森林生態系統是陸地最大碳儲存庫，所擁有的碳占全球植物碳庫的86%，占全球土壤碳庫的73%。氮素添加對不同森林生態系統的土壤呼吸有著不同的影響。首先氮施加促進了森林生態系統土壤呼吸，例如對哈佛森林的氮施加試驗得到氮素添加增加了土壤呼吸[8]；對我國華西雨屏區苦竹林進行不同濃度的氮施加試驗都促進了土壤呼吸，并且在一定濃度范圍內隨施加氮濃度的增加，其促進作用也在增強[9]；對加拿大坎貝爾河西南部58年生的花旗松林施氮肥后，在施肥后的最初4個月顯著的增加了土壤呼吸，對土壤的異養呼吸也有增加[10]。其次氮施加也會抑制森林生態系統的土壤呼吸，例如對森林生態系統長達6年的CO2通量的監測得出，無機氮的施入降低了土壤呼吸[11]；對楓樹林模擬大氣氮沉降，除了施氮后的第1年外，施氮都顯著的降低了土壤呼吸[12]；對哈佛森林中的紅松林進行長期不同濃度的氮施加降低了土壤呼吸和微生物呼吸[13]；對熱帶森林生態系統每年施氮肥150 kghm2，試驗進行了3年，顯著增加了土壤CO2通量，但實驗室的培養卻得到了相反的結果[14]；對我國東北地區落葉松和水曲柳人工林的氮施加試驗也抑制了土壤呼吸[15]。但是也有一些研究結果得出氮施加對森林生態系統土壤呼吸沒有影響。近期的整合結果表明：無論是間歇式高濃度的氮施加或是長期的低濃度的氮施加都會引起森林土壤呼吸尤其是土壤異養呼吸的降低，對于不受氮素限制的森林生態系統，這種負作用會更強[16]。

1.2草地生態系統

草地生態系統占陸地生態系統的13，在碳、氮循環中有重要的地位。氮是大多數草地生態系統中的限制性因子，因此，氮素添加會強烈影響到草地生態系統的土壤呼吸。研究報道，對高寒草地的施肥試驗得出氮素添加增加了土壤呼吸[17]；對溫帶草地進行施肥試驗處理后也得到相似的結果，適度的氮素添加增加了土壤呼吸，尤其是土壤異養呼吸[18]；對東北濕地草地生態系統的氮素添加研究表明，氮素添加通過增加凋落物的分解速率而增加土壤呼吸[19]；對內蒙古溫帶草地進行不同濃度的施肥得出，施肥沒有改變土壤呼吸的季節變化規律，但卻在施肥后的第1年促進了土壤呼吸，同時施肥也改變了土壤呼吸和不同氣候要素之間的關系，比如增加了土壤呼吸對水分的依賴性，降低了土壤呼吸溫度敏感系數[20]，相關的研究還表明，對內蒙古高原的荒漠化草原的施肥作用沒有明顯的增加土壤呼吸[21]。

1.3農田生態系統

農業生態系統中的碳庫是全球碳庫中最活躍的部分之一，農業生產對土壤呼吸的影響巨大。自20世紀90 年代以來世界各地十分關注農田土壤碳庫變化。 由于農田系統操作的復雜性和受人為因素干擾較多等原因，目前，關于氮素添加對農田生態系統的土壤呼吸的研究并不多。研究結果報道，美國愛荷華州玉米和大豆輪作土地進行4種不同濃度的施肥處理后得到，在種植玉米的時期施肥降低了土壤CO2的排放，在種大豆期施肥對土壤呼吸沒有影響，但實驗室的培養結果得到氮素添加明顯地降低了土壤CO2排放[22]；對中國河南玉米地進行不同濃度的氮施肥試驗得出，氮素添加降低了土壤呼吸，而土壤呼吸在不同濃度間的差異只有在拔節期才達到顯著水平[23]，相關的研究還表明，施加氮肥導致玉米根際呼吸溫度敏感性明顯增強，而土壤基礎呼吸的溫度敏感性則無明顯變化[24]，室內相關的實驗還證明土壤施氮不僅影響土壤呼吸速率和呼吸量，也影響土壤呼吸在各生長階段的分配，還影響到土壤呼吸與溫度的關系[25]。總之，由于農田生態系統的復雜性，關于氮素添加對土壤呼吸的影響以及其機理還沒有一致的結果。

2對土壤呼吸影響的潛在機制

土壤呼吸是生態系統的生物、化學與物理因素共同作用的結果，不僅受土壤內部各因素（溫度、水分、pH、孔隙度等）的影響，更受生物量、凋落物等外部因素的影響。筆者討論了生態系統的地上地下生物量、凋落物、微生物對外界氮素添加的響應及其對土壤呼吸的影響（圖1）。

2.1地上、地下生物量的變化

植物地上地下生物量的變化不僅是植物對外界環境的響應，更能影響到物質在生態系統中的循環，改變碳在不同生態系統中的分配，生物量的變化體現了生態系統所固定的碳，影響到土壤呼吸。氮素添加總體上增加了地上生物量和地下生物量，但相比之下這種增加對地上生物量的分配大于對地下生物量的分配。一方面，氮素添加導致土壤中可利用性氮增加，減少了植株對碳的吸收，這意味著碳的分配會發生轉變，即更多的碳會分配到地上植被組織中；研究表明碳向地下分配的減少對根際土壤呼吸以及土壤CO2通量都有負作用[26]；土壤可利用性氮的降低會降低土壤呼吸速率，增加土壤中碳的累積[27]；細根尤其是菌根能夠分泌出大量的可溶性有機物質，這些物質是腐生生物的碳源和能源，促進了腐生生物對土壤有機物質的分解[28]，氮素添加引起碳向地下分配的減少，阻礙了土壤中有機物質的分解，從而抑制了土壤呼吸。

研究報道，氮添加促進了植物組織的周轉，如葉和細根就更能優先利用氮，氮添加導致的細根生長和周轉的加速會對因氮施加而導致的碳向地下分配的減少形成負作用[29]；對濕地生態系統的氮素添加增加了植被生產力，改善了凋落物，使其易于被分解，因此也就增加了土壤呼吸的底物從而增加了土壤呼吸[30]；模型的結果得出，氮施肥促進了細根的周轉，這也會導致碳向地下分配的增加，氮的增加刺激了碳向地下的分配，從而加速了土壤呼吸，至少會在施肥后的最初幾個月會是這樣[10]。

2.2凋落物

凋落物的分解不僅是陸地生態系統中營養物質循環的關鍵過程，更是全球碳循環的關鍵組成部分，Raich等[31]估計凋落物的礦化對土壤總碳通量的貢獻大約為70%，因此，凋落物分解的變化在地方、區域以及全球尺度上都能影響到土壤呼吸甚至碳循環過程。

氮施加引起的土壤呼吸的變化通過凋落物的分解方式和速率得到解釋。氮素添加會改變凋落物的碳、氮含量，一方面對濕地生態系統的氮施加增加了凋落物中氮含量，從而降低了凋落物中的碳氮比，加速了凋落物的分解[19]，其他對濕地生態系統的相關研究也得到了類似的結果[32]；另一方面也有研究發現，凋落物中氮含量在氮施加試驗中并沒有增加，是由于活性氮的增加促進了植物的生長從而降低了枯萎組織中氮的含量[33]，Aerts等[34]也發現氮素添加對凋落物的分解有負作用。凋落物中氮含量的增加會促進凋落物的分解，也有研究表明，向低氮含量的凋落物中增加氮并沒有加速它的分解[35]。即氮施加能夠加速那些產生容易被分解的凋落物的降解，抑制那些不易被分解的凋落物的分解[16]；即氮施加能夠對木質素含量較低的凋落物的分解起促進作用[36]。

此外，不同的施氮濃度也會對凋落物的分解產生影響，Knorr等[36]整合前人的研究報道結果得出，每年氮施加小于75 kghm2會抑制凋落物的分解（-5%），氮施加在75～125 kghm2會促進凋落物的分解（+17%），氮施加大于125 kghm2也會抑制凋落物的分解（-9%）[36]。

2.3微生物

微生物是陸地生態系統中重要的分解者，對物質循環和能量流動都有巨大的作用。微生物對凋落物和土壤有機質的分解決定著陸地生態系統的物質循環；微生物為維持自己的活性也會消耗物質與能量，因此強烈地影響著土壤呼吸。

一方面，氮素添加增加了土壤微生物的呼吸，當氮為一種限制條件時。這種增加作用是由于土壤中穩定群落的微生物活性，或者是由于增加了土壤中微生物的生長。對闊葉林生態系統進行長期氮施肥增加了土壤微生物固定的礦化氮，施氮肥導致了微生物活性和周轉的增加[37]。對高山草甸進行長期氮施肥試驗得出，施氮促進土壤中新形成的有機質的分解，而對比較穩定的碳沒有影響，而這種碳分解的機制是由于微生物的作用[38]；對東北濕地生態系統的氮素添加研究也得到類似的結果[19]。

同時，氮素添加也會抑制微生物的活性。已有的研究表明，氮素添加導致的地上凋落物的分解速率降低可歸因于微生物活性降低和生長受限，微生物活性和凋落物的纖維素和木質素的分解有關 。有研究表明，對楓樹林模擬氮沉降后導致的土壤呼吸降低，主要原因為土壤微生物呼吸的降低[12]；對內蒙古3種不同類型的草地進行施肥處理后抑制了土壤呼吸、氮的礦化和減少了微生物氮含量，這種抑制作用在長期的氮施肥試驗中表現的更為明顯[37]。此外，也有研究得出，氮素添加后的第1個生長季對微生物活性和微生物量都沒有影響[39]，并且土壤呼吸與微生物數量之間沒有顯著的相關關系。

3不足與展望

3.1不同生態系統對氮沉降響應的研究

有關氮沉降對土壤呼吸的研究絕大部分集中于對森林生態系統的研究，也有一部分涉及到草地生態系統和農田生態系統，但對其他生態系統尤其是一些脆弱生境條件下的生態系統的研究還較少。如對泥炭地生態系統，在千年尺度上泥炭地生態系統因為它的凈初級生產力大于其分解速率而積累了大量的碳，以3%的陸地面積儲存了全球土壤碳的13，在全球變化的背景下成為溫室氣體的重要潛在排放源。對于大多數泥炭地生態系統來說都受到氮素的限制而有著比較低的生態系統凈初級生產力和比較低的凋落物分解速率，然而在氮沉降的基礎上這一系統的凈初級生產力和凋落物分解速率都會有所增加[40]，在氮沉降的作用下這一生態系統的土壤呼吸極有可能大大增強，甚至使這一系統從碳庫轉變成將來的一個重要碳源，然而關于這一系統的土壤呼吸以及碳循環還依然未知。對于濕地生態系統，由于凋落物和土壤有機質的緩慢分解使得濕地生態系統儲存了大量的有機碳，氮素添加勢必會對凋落物的分解和土壤呼吸產生強烈的影響。對三江源濕地生態系統進行人工施肥后得出，施肥通過改變凋落物的碳、氮含量和微生物活性從而加速了土壤呼吸，加速了碳排放[19]。不同濕地生態系統在未來更長時間上如何響應全球的氮沉降還依然是未知。對于這類較脆弱的生態系統，氮沉降的影響或許能超過我們的估計，不僅對土壤中新形成的碳有影響而且也會對土壤中比較老的穩定性的碳也產生影響[16]。

3.2氮素添加對土壤呼吸其他氣體的研究

CH4和N2O作為溫室氣體分別于25和298倍CO2的作用，是全球變暖過程中的巨大隱患物質，然而，關于氮沉降對土壤呼吸的研究大多都集中在對土壤CO2呼吸的研究，涉及到N2O和CH4的有對海岸地進行氮施肥的研究得出，施氮肥顯著的減少了土壤對CH4的吸收，增加了對N2O的排放，并且對土壤呼吸有持續弱促進的作用；對加拿大坎貝爾河西南部58年生的花旗松林施氮肥后，在第1年顯著的增加了土壤N2O的排放，但在處理后第2年對N2O的釋放沒有任何影響卻有了較弱的吸收，他們總結到氮施加促進了土壤呼吸直到N2O的排放開始下降[10]；對東北濕地生態系統的氮施加促進了地上植物的生長和土壤N2O的排放[41]。灌溉良好的未經干擾的生態系統是大氣CH4的天然庫，能夠固定10%的大氣CH4，溫帶森林土壤是N2O的天然庫，伴隨著全球氮沉降的增加，森林的生產力得到增加這將會對土壤吸收N2O產生巨大的影響，甚至使土壤成為N2O庫源[42]，因為氮施加強烈的影響到了土壤中硝化和反硝化作用[10]。由于CH4和N2O對全球氣候變暖的重要性，為了全面評價全球變化對生態系統土壤呼吸的影響，需要通過研究確定不同成分土壤呼吸氣體之間是否有著某種相關性，在應對未來氮沉降尤其是加劇的氮沉降時的具體響應方式。

3.3氮素添加與其他外界條件的共同作用研究

全球變化背景下的土壤呼吸是多因子的共同作用，例如氣候變暖、CO2濃度增加、降水質量和模式的改變以及氮沉降等。近一個世紀以來，溫度的緩慢升高導致了土壤呼吸的增強，而氮沉降的作用在生態系統中尤其是森林生態系統中會導致土壤呼吸的降低，在自然生態系統中其相互作用共同對陸地生態系統土壤呼吸產生影響，然而對它們共同作用下陸地生態系統的響應機制研究知之較少。氮、磷、鉀是生物生長所必須的大量元素，同時也是生態系統中的限制因素，氮、磷、鉀對土壤呼吸的研究則較少。僅有的研究報道氮、磷、鉀的施加能夠改變土壤溫度和水分從而影響土壤呼吸[40]。

3.4模型

碳、氮相互作用的機制尚不夠明確，Chen等[43]對Jassal等[42]的實驗的模擬卻得到了相反的結果，氮素添加引起的碳向地上分配比向地下分配的增多，表明氮的施加并沒有使土壤碳庫發生很大的變化，因此，陸地生態系統的模型應該綜合考慮到氮素添加導致碳在地上、地下的不同分配，尤其是土壤呼吸所利用到的那部分活性碳的不同分配[44]；碳氮比是體現氮素添加對微生物影響的一個重要指標，不同的碳氮比決定不同的微生物活性并因此影響陸地生態系統中凋落物和土壤有機質的分解速率[45]，因此，將來的模型也應該考慮到氮素添加后這一比值的變化對陸地生態系統土壤呼吸的影響。

參考文獻：

[1]Davidson E A.The contribution of manure and fertilizer nitrogen to atmospheric nitrous oxide since 1860[J].Nature Geoscience，2009，2（9）：659-662.

[2]徐振峰，牛俊義，高玉紅，等.施肥對全膜雙壟溝播玉米土壤養分動態變化的影響[J].草原與草坪，2013，33（3）：36-42.

[3]鄧鈺，柳小妮，辛曉平，等.不同放牧強度下羊草葉片光合色素含量的差異性分析――以呼倫貝爾羊草草甸草原為例[J].草原與草坪，2012，32（5）：53-57.

[4]尹輝，王琦，師尚禮，等.灌溉和施氮對種植第2年紫花苜蓿產量、水分利用效率及土壤全氮含量的影響[J].草原與草坪，2012，32（4）：1-7.

[5]孫倩倩，沈益新.施氮和刈割頻度對蕹菜再生及飼草產量和品質的影響[J].草原與草坪，2010，30（1）：14-19.

[6]趙娜，賈力，劉洪來，等.氮肥的環境風險及管理研究進展[J].草原與草坪，2011，31（1）：89-93.

[7]Janssens I A，H Lankreijer，G Matteucci，et al.Productivity overshadows temperature in determining soil and ecosystem respiration across European forests[J].Global Change Biology，2001，7（3）：269-278.

[8]Micks P，Aber J D，Boone R D，et al.Shortterm soil respiration and nitrogen immobilization response to nitrogen applications in control and nitrogenenriched temperate forests[J].Forest Ecology and Management，2004，196（1）：57-70.

[9]涂利華，胡庭興，黃立華，等.華西雨屏區苦竹林土壤呼吸對模擬氮沉降的響應[J].植物生態學報，2009，33（4）：728-738.

[10]Jassal R S，Black T A，Trofymow J，et al.Soil CO2 and N2O flux dynamics in a nitrogenfertilized Pacific Northwest Douglasfir stand[J].Geoderma，2010，157（3）：118-125.

[11]Agren G I，Bosatta E，Magill A bining theory and experiment to understand effects of inorganic nitrogen on litter decomposition[J].Oecologia，2001，128（1）：94-98.

[12]Burton A J，Pregitzer K S，Crawford J N，et al.Simulated chronic NO3- deposition reduces soil respiration in northern hardwood forests[J].Global Change Biology，2004，10（7）：1080-1091.

[13]Bowden R D，Davidson E，Savage K，et al.Chronic nitrogen additions reduce total soil respiration and microbial respiration in temperate forest soils at the Harvard Forest[J].Forest Ecology and Management，2004，196（1）：43-56.

[14]Cleveland C C，Nemergut D R，Schmidt S K，et al.Increases in soil respiration following labile carbon additions linked to rapid shifts in soil microbial community composition[J].Biogeochemistry，2006，82（3）：229-240.

[15]賈淑霞，王政權，梅莉，等.施肥對落葉松和水曲柳人工林土壤呼吸的影響[J].植物生態學報，2007，31（3）：372-379.

[16]Janssens I，Dieleman W，Luyssaert S，et al.Reduction of forest soil respiration in response to nitrogen deposition[J].Nature Geoscience，2010，3（5）：315-322.

[17]Diemer M.Effects of elevated CO2 on gas exchange characteristics of alpine grassland[J].Acta OecologicaInternational Journal of Ecology，1997，18（3）：177-182.

[18]Ammann C，Flechard C R，Leifeld J，et al.The carbon budget of newly established temperate grassland depends on management intensity[J].Agriculture Ecosystems & Environment，2007，121（1-2），5-20.

[19]Song C，Liu D，Yang G，et al.Effect of nitrogen addition on decomposition of Calamagrostis angustifolia litters from freshwater marshes of Northeast China[J].Ecological Engineering，2011，37（10）：1578-1582.

[20]Peng Q，Dong Y，Qi Y，et al.Effects of nitrogen fertilization on soil respiration in temperate grassland in Inner Mongolia，China[J].Environmental Earth Sciences，2011，62（6）：1163-1171.

[21]珊丹，韓國棟，趙萌莉，等.控制性增溫和施氮對荒漠草原土壤呼吸的影響[J].干旱區資源與環境，2009，23（9）：106-112.

[22]AlKaisi M M，Kruse M L，Sawyer J E.Effect of nitrogen fertilizer application on growing season soil carbon dioxide emission in a cornsoybean rotation[J].Journal of Environmental Quality，2008，37（2）：325-332.

[23]Ding W X，Cai Y，Cai Z C，et al.Soil Respiration under Maize Crops：Effects of Water，Temperature，and Nitrogen Fertilization[J].Soil Science Society of America Journal，2007，71（3）：944.

[24]張耀鴻，朱紅霞，李映雪，等.氮肥施用對玉米根際呼吸溫度敏感性的影響[J].農業環境科學學報，2011，30（10）：2033-2039.

[25]楊蘭芳，蔡祖聰.玉米生長中的土壤呼吸及其受氮肥施用的影響[J].土壤學報，2005，42（1）：9-15.

[26]Phillips R P，Fahey T J.Fertilization effects on fineroot biomass，rhizosphere microbes and respiratory fluxes in hardwood forest soils[J].New Phytologist，2007，176（3）：655-664.

[27]Hu S，Chapin F S，Firestone M K，et al.Nitrogen limitation of microbial decomposition in a grassland under elevated CO2[J].Nature，2001，409（17）：188-191.

[28]van Groenigen K J，Six J，Hungate B A，et al.Element interactions limit soil carbon storage[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2006，103（17）：6571-6574.

[29]Raich J W，Riley R H，Vitousek P M.Use of RootIngrowth Cores to Assess Nutrient Limitations in Forest Ecosystems[J].Canadian Journal of Forest ResearchRevue Canadienne De Recherche Forestiere，1994，24（10）：2135-2138.

[30]Nyknen H，Vasander H，Huttunen J T，et al.Effect of experimental nitrogen load on methane and nitrous oxide fluxes on ombrotrophic boreal peatland[J].Plant and Soil，2002，242（1）：147-155.

[31]Raich J W，Schlesinger W H.The global carbon dioxide flux in soil respiration and its relationship to vegetation and climate[J].Tellus B，1992，44（2）：81-99.

[32]Lü XT，Cui Q，Wang QB，et al.Nutrient resorption response to fire and nitrogen addition in a semiarid grassland[J].Ecological Engineering，2011，37（3）：534-538.

[33]Breeuwer A，Heijmans M，Robroek B J M，et al.The effect of increased temperature and nitrogen deposition on decomposition in bogs[J].Oikos，2008，117（8）：1258-1268.

[34]Aerts R，H deCaluwe.Nutritional and plantmediated controls on leaf litter decomposition of Carex species[J].Ecology，1997，78（1）：244-260.

[35]Fog K.The Effect of Added Nitrogen on the Rate of Decomposition of OrganicMatter[J].Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society，1988，63（3）：433-462.

[36]Knorr M，Frey S D，Curtis P S.Nitrogen additions and litter decomposition：A metaanalysis[J].Ecology，2005，86（12）：3252-3257.

[37]Fisk M C，Fahey T J.Microbial biomass and nitrogen cycling responses to fertilization and litter removal in young northern hardwood forests[J].Biogeo chemistry，2001，53（2）：201-223.

[38]Keeler B L，Hobbie S E，Kellogg L E.Effects of LongTerm Nitrogen Addition on Microbial Enzyme Activity in Eight Forested and Grassland Sites：Implications for Litter and Soil Organic Matter Decomposition[J].Ecosystems，2009，12（1）：1-15.

[39]Liu W X，Xu W H，Han Y，et al.Responses of microbial biomass and respiration of soil to topography，burning，and nitrogen fertilization in a temperate steppe[J].Biology and Fertility of Soils，2007，44（2）：259-268.

[40]Wendel S，Moore T，Bubier J，et al.Experimental nitrogen，phosphorus，and potassium deposition decreases summer soil temperatures，water contents，and soil CO2 concentrations in a northern bog[J].Biogeosciences，2011，8（3）：585-595.

[41]Zhang L，Song C，Wang D，et al.Effects of exogenous nitrogen on freshwater marsh plant growth and N2O fluxes in Sanjiang Plain，Northeast China[J].Atmospheric Environment，2007，41（5）：1080-1090.

[42]Jassal R S，Black T A，Chen B，et al.N2O emissions and carbon sequestration in a nitrogenfertilized Douglas fir stand[J].Journal of Geophysical Research，2008，113（4）：114-116.

[43]Chen B，Coops N C，Andy Black T，et al.Modeling to discern nitrogen fertilization impacts on carbon sequestration in a Pacific Northwest Douglasfir forest in the firstpostfertilization year[J].Global Change Biology，2011，17（3）：1442-1460.

[44]Lu M，Zhou X，Luo Y，et al.Minor stimulation of soil carbon storage by nitrogen addition：A metaanalysis[J].Agriculture，Ecosystems & Environment，2011，140（1-2）：234-244.

[45]Manning P，Saunders M，Bardgett R D，et al.Direct and indirect effects of nitrogen deposition on litter decomposition[J].Soil Biology and Biochemistry，2008，40（3）：688-698.

第5篇：碳循環的主要過程范文

A. 1983年我國人口的出生率是1.862%

B. 某草原每公頃有10只黃鼠

C. 鹽鉤蝦在5℃下后代雄性為雌性的5倍，而在23℃下后代雌性為雄性的13倍

D. 瓢蟲的成群分布

2.關于生態系統的敘述，正確的是（ ）

A.生態系統的食物鏈中營養級越高的生物，其體型必然越大

B.生態系統中的信息傳遞對所有捕食者都必然是有利的

C.生態系統中生產者得到的能量必然大于消費者得到的

D.生態系統的食物鏈中營養級越高的生物，其體型必然越小

3. 在下圖食物網中，a表示動物性食物所占比例，若要使鳥體重增加x，至少需要生產者量為y，那么x與y的關系可表示為（ ）

A. y=90ax+10x B. y=25ax+5x

C. y=20ax+5x D. y=100ax+10x

4. 將A、B兩種單細胞生物分別放在兩個容器中培養，得到圖a所示結果。將這兩種生物放在一個容器中混合培養，得到圖b所示結果。從實驗結果中可知，這兩種生物的種間關系是（ ）

A. 競爭 B. 捕食 C. 互利共生 D. 寄生

5. 下列關于生態系統的敘述中，錯誤的是（ ）

A. 生態系統的結構由非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者組成

B. 生態系統中的能量最終都以熱量形式散發到大氣中

C. 森林生態系統的自動調節能力大于草原生態系統

D. 生態系統的物質循環是通過食物鏈、食物網這種渠道進行的

6. 下圖為野生綿羊種群在1800年早期被引入某島嶼后種群數量變化。下列對1850年前種群數量增長方式的判斷及1850年后種群數量變化趨勢的理解與分析正確的是（ ）

A. S型種群將超過K值，因為在1850年以后，種群數量呈現波動狀態

B. J型1850年后趨于穩定，因為主要受密度制約因素的凋節

C. S型種群數量趨向滅絕，因為在1930年出現了種群“爆炸”

D. J型受非密度制約因素的調節，因為種群大小每10年呈現快速下降趨勢

7. 某島嶼有海底火山噴發形成，現已成為旅游勝地，島上植被茂盛，風景優美。下列敘述不正確的是（ ）

A. 該島嶼不同地段物種組成上的差異是群落水平結構的體現

B. 該島嶼形成后最初進行的群落演替屬于次生演替

C. 旅游可能使島上的群落演替按照不同于自然演替的速度進行

D. 該島嶼一定發生過漫長的群落演替過程

8. 下列調查活動或實驗中，實驗所得到數值與實際數值相比，可能偏大的是（ ）

A. 標志重捕法凋查池塘中鯉魚的種群密度時，部分鯉魚身上的標志物脫落

B. 探究培養液中酵母菌種群數量時，從試管上層吸出培養液汁數且沒有震蕩試管

C. 調查土壤小動物豐富度時，用誘蟲器采集小動物沒有打開電燈

D. 樣方法調查草地中的蒲公英時，不統計正好在樣方線上的個體

9. 下圖表示某物種遷入新環境后，種群增長速率隨時間的變化關系，在t1時經調查該種群數量為N，下列有關敘述正確的是（ ）

A. 在t2時種群個體的數量與在t0時種群個體的數量相等

B. 在t0～t2時間內，種群數量呈“S”型增長

C. 該種群在此環境中的環境負荷量約為N

D. 在t1～t2時，該魚的種群數量呈下降趨勢

10. 對某地區新引入的一種鳥的種群增長速率[增長速率=（出生率-死亡率）/時間]1～7年的調查研究，得到的數據。下列對該鳥種群描述正確的是（ ）

A. 種群的年齡結構是穩定型

B. 種群的數量呈“J”型增長

C. 種群密度是制約種群增長的因素之一

D. 第3～4年中種內斗爭最激烈

11. 群落演替的過程中，不可能的是（ ）

A. 群落演替主要有初生演替和次生演替兩種類型

B. 在群落演替過程中，不同時期群落中的優勢種群在發生更替

C. 發生在裸巖上的演替過程：裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本階段灌木階段森林階段

D. 人類活動對群落演替的影響與自然演替的方向、速度基本相同

A. 建立自然保護區，改善其棲息環境，可使K值提高

B. 對該種群密度的取樣調查可以采用樣方法和標志重捕法

C. bc段種群增長率逐漸下降，出生率大于死亡率

D. 比較曲線Y與曲線X表明自然狀態下種群無法超出理想狀態下的最大增長率

13. 下列有關生態系統能量流動的敘述，正確的是（ ）

A. 兔子吃了1公斤的草，則這1公斤草中的能量就流入到了兔子體內

B. 一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中約有l0%―20%的能量流入到狼的體內

C. 生產者通過光合作用合成有機物，能量就從無機環境流入到生物群落

D. 生態系統的能量是伴隨物質而循環利用的

14. 下圖表示某農田生態系統一年中CO2的釋放和消耗狀況，其中各數字序號表達的含義分別為：①生產者呼吸釋放量；②分解者呼吸釋放量；③消費者呼吸釋放量；④生產者光合作用消耗總量。有關敘述正確的是（ ）

A. 流經該農田生態系統的總能量可用④表示

B. ②的量越小，說明該農田生態系統施用的有機肥料越多

C. 消費者同化作用的大小可用③表示

D. 該農田生態系統一年中CO2的釋放量與消耗量相等

15. 以下關于生態系統的敘述中，正確的是（ ）

A. 進入第一營養級的能量一部分儲存在有機物中，一部分經過呼吸以熱能形式散失了

B. 能量流動與物質循環均可以單獨進行

C. 成分包括生產者、消費者和分解者

D. 生態系統的營養結構是食物鏈，但是不包括食物網

16. 下列關于生態學問題的敘述中不正確的是（ ）

A. 大力植樹造林，改善能源結構，提高能源效率，是緩解溫室效應的最佳途徑

B. 被有機物輕度污染的流動水體中，距排污口越近的水體中溶解氧越多，N、P等無機鹽也越多

C. 保護生物多樣性，是維持生態系統穩定性的措施之―，體細胞克隆等為之提供了技術支持

D. 當水和土壤被重金屬污染時，營養級越高的消費者體內的重金屬含量越高

17. 2009年哥本哈根世界氣候大會所倡導的低碳生活獲得普遍認同，大氣中CO2過多與碳循環失衡有關，根據下圖做出的判斷不正確的是（ ）

①增加自養生物種類和數量有利于降低大氣中的CO2含量

②大氣中CO2的增加主要與異養生物b的數量增加有關

③該生態系統中的自養生物與所有異養生物構成了生態系統

④該圖能表示物質循環過程，不能準確表示能量流動方向

⑤圖中少一個箭頭，異養生物a指向無機環境，異養生物b的代謝類型不一定相同

A. 一項 B. 兩項 C. 三項 D. 四項

18. 微山湖是山東境內的一個面積較大的湖泊，二十年前這里是碧波萬頃、魚兒滿湖、野鴨成群，還有“接天蓮葉無窮碧，映日荷花別樣紅”的美麗景象。二十年來，湖區四周縣市的工業快速發展，城市居民急增，因而大量的工業廢水、生活廢水、垃圾涌入該湖。湖水變得不僅很渾濁，而且腥臭難聞。據有關專家說，近幾年來，微山湖中已消失了一些物種，例如，四鼻孔鯉魚、野鴨、水螅等。上述的現象說明的道理主要是（ ）

A. 環境污染是破壞生物多樣性的重要原因

B. 掠奪式的開發是破壞生物多樣性的主要原因

C. 外來物種入侵破壞了生物多樣性

D. 環境教育缺乏是破壞生物多樣性的根本原因

19. 下圖表示A、B兩個特殊生態系統的能量金字塔。下列有關解釋正確的是（ ）。

①吃玉米的人所獲得的能量比吃牛肉的人獲得的能量多 ②能量沿食物鏈單向流動，傳遞效率隨營養級的升高而逐級遞減 ③若A和B中玉米的數量相同，A能養活10000人，則B最多能養活2000人 ④若土壤中含相同濃度的難降解污染物，則A中的人比B中的人體內污染物濃度低

A. ①③④ B. ①②③ C. ①②③④ D. ③④

20. 下列有關生態學原理或規律的敘述，正確的是（ ）

A. 蜜蜂找到蜜源后，通過跳圓圈舞向同伴傳遞信息，這屬于物理信息

B. 低碳生活方式有助于維持生物圈中碳循環的平衡

C. 生態系統中的能量流動和信息傳遞都是單向的

D. 森林生態系統具有調節氣候的能力體現了生物多樣性的直接使用價值

21. 如圖表示生態系統中各成分之間的聯系。

①圖中能構成群落的是 （填字母）。

②流入D的總能量小于F獲得的總能量，主要原因是F獲得的能量除了被自身呼吸消耗以及未被利用外，還有部分能量被 （填生物成分）所利用。

③若D還能以E為食物，則B的數量會 （填“增加”或“減少”或“不變”）。

④若圖表示冬季某溫帶森林生態系統的碳循環，進入A的二氧化碳總量為M，由A進入E的二氧化碳量為N，則M和N的數量關系為 。

（2）下表是五個種群在一個相對穩定的水域生態系統中所含有的總能量和污染物X的平均濃度。已知水中X的質量分數為0.003mg/L，請分析說明：

若每一種生物都可被相鄰的下一個營養級的所有生物捕食，請你用箭頭表示出這個生態系統的營養結構： 。

22. 薇甘菊是多年生藤本植物，能攀爬樹冠迅速生長，繁殖能力強，植株覆蓋密度大。薇甘菊入侵后，以其入侵點為圓心向外擴散，劃分出薇甘菊入侵區、群落交錯區和本土植物區三類樣區。在入侵區，薇甘菊覆蓋度大于90%，入侵年齡在5年以上；群落交錯區，薇甘菊與當地植物競爭生長，薇甘菊的覆蓋度在10%～30%，入侵年齡在3年左右；本土植物區沒有薇甘菊生長，優勢種群為本土植物類蘆，其覆蓋度大于80%。讀下表分析回答：

（1）從表中數據可知，在不同樣區捕獲到的中小型土壤動物個體數量不盡相同，動物個體數量最多的樣區是 。薇甘菊入侵后對中小型土壤動物的 變化影響不大，而對土壤中動物的 變化影響較大。

（2）在該生態系統的成分中，薇甘菊屬于 ，土壤中的小動物屬于 。

（3）薇甘菊入侵5年后，本土植物成片枯萎死亡的主要原因是 ，植物大量死亡會使該生態系統中 的數量增加。因薇甘菊入侵引起的一些物種取代另一些物種等的一系列變化稱 。

23. 下圖中甲圖表示一個海灘濕地生態系統中部分生物的食物關系。請據圖回答問題：

[沼蟹][蜘蛛][線蟲][藻類][大米草][食草蟲][ 螺 ][細菌][個體存活數][一齡幼蟲][二齡幼蟲][三齡幼蟲][四齡幼蟲][卵][蛹成蟲][甲乙][丙]

（1）在該生態系統中，既是分解者又可作為消費者食物的生物是 。

（2）請根據甲圖中的生態系統，寫出乙圖中能量金字塔各營養級的所有生物名稱

（3）有人研究該生態系統中食草蟲個體存活數與發育期的關系，結果如丙圖所示。從中可推知食草蟲死亡率最大的時期是 。

（4）沼蟹會破壞大米草根系，土壤中的磷可促進藻類生長。若在食草蟲幼蟲期噴灑只殺死該蟲的含磷殺蟲劑，則蜘蛛數量將 。一段時間后大米草數量不增反降，造成此結果的可能原因是大米草死亡導致細菌數量增加，通過甲圖的 食物關系，引起沼蟹數量增加；同時因含磷殺蟲劑的使用，導致藻類數量增加，通過食物鏈 也會引起沼蟹數量增加，從而造成大米草數量不增反降。

（5）上述事實說明，人類活動會引起生態系統中生物種類減少，從而導致生態系統的自動調節能力 ， 容易受到破壞。

24. 分析下面碳循環示意圖并據圖回答問題：

[尸體][尸體][碳化][動物][綠色植物][化石燃料][水圈][大氣圈][巖石圈]

（1）從微觀上看，過程①是在細胞內 中進行的；過程③主要是在細胞內 中進行的。

（2）巖石圈中的碳以 形式儲存，故不直接參與碳循環。水圈中碳的存在形式是 。

（3）由圖中可見，碳循環帶有 性，屬于氣體型循環。

（4）碳從無機環境中進入生物群落的途徑①是 ，除此之外，某些特殊的生態系統還可通過 進入生物群落；②表示的是 關系，其②內部之間還可存在 關系；④表示 。

（5）參與過程④的生物的新陳代謝類型是 ，它們與同區域中的動植物共同構成了 。

（6）如果大氣層中的CO2增多，則產生 ，效應。

（7）從上圖可知，減緩溫室效應的關鍵措施是：

（8）碳循環的進行伴隨著 ，但由于生物體不能在代謝中利用 ，因而能量流動具有 的特點。

25. 下圖a為某地建立的人工生態系統示意圖，圖b為該生態系統中四個種群和分解者的能量相對值，圖c表示某種魚遷入此生態系統后的種群數量增長率隨時間的變化曲線。請分析回答下列問題：

（1）在一個人工生態系統中最基本的生物因素是 。要使人工生態系統長期穩定發展，除了有穩定的能量來源外，各種生物的 要保持相對穩定。

（2）蠶糞、蔗葉進入魚塘經過 的作用后可被桑基、蔗基所利用。蠶糞中的氨經過 的作用形成的 可被植物利用。

第6篇：碳循環的主要過程范文

筆者有幸聽了湖州八中郎莉萍老師執教的一節生態系統復習課《神奇的生態瓶》。課中，郎老師引導學生思維的教學給筆者留下了十分深刻的印象。以下筆者從對這堂課的感受出發，談談在科學復習課教學中應該如何引導學生進行思維。

一、思維基于知識，產生于問題

知識與思維的關系非常密切，“沒有知識經驗就不會有人類的思維活動……知識經驗是以內容的資格參加到思維問題中去的”[2]236。可見，重視學生對于科學知識的把握是必須的，因為這是培養學生科學思維的前提。但是，知識的把握卻又不等于思維的發展，特別是依靠機械地反復強化去鞏固記憶性知識的教學過程，并不能促進學生分析與綜合能力的發展，因為“知識的多少不能成為衡量思維能力強弱的標準”，教學中更為重要的是需要培養學生“對知識的理解、運用和轉化的能力”[1]。簡言之，科學思維的培養需要以知識為基礎，但是又不可停留在具體的知識點上，而是需要通過思維在一系列知識點上不斷地深入。那么，科學課教學怎樣才能在已有的知識基礎上引發學生的思維呢？

“人們通常假設，人的思維和問題解決是緊密聯系的”[3]，“思維基于知識，卻又由問題產生，并因為問題而得到持續不斷深入的發展。思維的最終目的也不停留于知識，而在于使問題得以解決，做出有所創新的發現”[1]，而且，“教育的最終目的就是教學生解決問題”[4]。可見，有問題才有思維，有思維的課堂必然是有問題的課堂。上好復習課的關鍵就是要把機械的“重復”變成生動積極的“再現”和“運用”，而將“重復”變生動的路徑就是精心設計問題，引導學生運用知識去解決問題。

郎老師的《神奇的生態瓶》（后面簡稱《瓶》）這節課，首先體現了“從問題進，又從問題出”的設計思想。她教學設計的第一個環節是“觀看視頻，引發思考”，視頻是一個自制生態瓶的過程，需要學生思考的是：生態瓶有什么作用？生態瓶中有哪些成分？要讓小魚活下去哪些成分是必須有的？她設計的最后一個環節是“再看生態瓶，引發新思考”。這樣的安排，正如杜威所言：“在每一堂課終了的時候，要檢查學生已經完成的作業和學到的知識，在學生的思想中，對某些未來的課題，應有針對地尋問，到底是什么，許多問題仍然是懸而未決的，這正如結構清晰的故事或戲劇中的每一片段，都會使人期待著，渴望循著線索繼續看下去。”

其次，《瓶》這節課教學核心部分的設計思路是“鏈接問題，展開復習”，用如下三個大問題呈現了與生態系統有關的三塊內容：

問題1：你能理清種群與群落、生態系統與生物圈等容易混淆的概念嗎？

問題2：你知道生態瓶中的成分嗎？

問題3：什么樣的生態瓶能使小魚生活的時間最長？

問題1要解決的是生態系統的基本概念；問題2要解決的是生態系統的結構與成分；問題3要解決的是生態系統的物質循環和能量流動。然而，每一個大問題的解決都有一系列小問題作為腳手架，前面一個大問題又是后面一個大問題的腳手架。例如在問題2的解決中，在學生呈現生態瓶中的成分之后，郎老師不斷追問“細菌屬于生態系統成分中的什么”“可不可以說是微生物”“為什么”等。鞏固練習之后再次追問：“上題中提到微生物對自己的物質循環起到重要的作用，是怎么回事呢？”然后出示生態瓶中的碳循環示意圖，讓學生指出分解者。有了碳循環為基礎，氧循環的建模迎刃而解，解決問題3所要運用的知識也已經儲備好了。有效教學的奧秘就在于，教師清楚地知道學生的認知水平與教學目標之間的距離，并清楚地知道從學生現有水平出發，到達教學目標之間要架設的腳手架的位置與個數。正是由于腳手架選擇的適切，整堂課中大部分學生都處在積極思考并努力解決問題的狀態中。絕大部分時間都是學生在爭著表述，而教師只是一個不斷有問題發現的引導者和傾聽者。

二、思維產生于問題，拓展于變式

思維產生于問題，但常見的問題又容易產生思維定勢。很多學生的答題錯誤往往不是由于知識的欠缺，而是由于思維定勢造成的，如何克服學生的思維定勢是教學中必須面對的問題。避免重復機械的題海戰術是克服思維定勢的一條路徑，《瓶》這節課正是呈現了如何在日常課堂教學中克服學生思維定勢的一條有效路徑――課堂例題教學中的充分變式。“所謂‘變式’即指從不同角度、不同方面變換事物的非本質屬性，揭示事物的本質特性，從而更好地掌握概念。” [2]236在問題1的解決中，郎老師準備了這樣一道練習題：

杭州西溪國家濕地公園內生活著許多水生、陸生植物和野生植物，園內河流交匯，鳥語花香，形成了獨特的濕地景觀，該濕地公園屬于（ ）

A.種群 B.生態系統 C.群落 D.生物圈

接著郎老師利用這個題目進行了一系列的變式：

如果選項是A（或C），題目該如何提問？

該濕地公園內所有的青蛙屬于 ；

該濕地公園內所有的生物屬于 ；

該濕地公園內所有的植物屬于 。

這是一個非常經典的橫向變式，同一個題干不同的問題將生態系統的基本概念盡收其中。這不僅節約了學生讀取題干信息的大量時間，也通過變式有效提醒學生一定要審題仔細，切不可因思維定勢而盲目答題。解題教學不需要太多的題目，要的是思維含量，這應該成為我們的共識。

變式訓練不僅可以克服思維定勢，其中的縱向變式還可以實現思維的正向遷移和拓展。例如，生態系統的物質循環是重點也是難點，為了有效突破這個重難點，郎老師首先直接給出了生態瓶中的碳循環示意圖（如圖1），圖中A、B、C、D分別代表生態系統的成分，①～⑦代表碳元素的傳遞過程，請學生根據圖回答：

（1） B是指 ，D是指 。

（2）碳元素在無機環境與生物之間以 形式進行循環的；碳元素通過 作用由生物進入無機環境。碳元素從B到C是以 形式傳遞的。

（3） 從物質循環的觀點看，生物的碳元素究其根源來自于 。

經過這樣橫向縱向的多次變式，學生的思維得到了充分的拓展。

三、思維拓展于變式，提升于建模

教師在教學過程中有意識地適度超越學生的認知水平，引導學生在其學習的過程中逐步從一個個具體的案例所呈現的知識技能中跳出來，掙脫具體問題的束縛，努力地“跳一跳”去把握隱藏在現象背后的規律性認識，那么，學生僅僅依靠原有的認知就不能解決問題了，這樣便引發了學生原有認知基礎和當前學習所要求的思維水平之間的不平衡，這種“不平衡狀態的產生醞釀了心智發展的可能”[5]，學生在解決這種不平衡的過程中，思維水平也就能夠獲得進一步發展，從而為更好地學習新知提供了心智基礎。科學課程標準強調要“幫助學生學習建立科學模型，由此培養學生的分析、概括能力和邏輯思維能力”，而學生建立模型的過程，正是把原有的認知提高到一個新水平的思維過程。

模型，中文原意即規范。按照我國著名物理學家錢學森的觀點：“模型就是通過我們對問題的分析，利用我們考察來的機理，吸收一切主要因素，略去一切不主要因素所創造出來的一幅圖畫。”簡單地說，模型是人們對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述，它是通過思維活動而對特定知識所作出的一種本質性規律性的反映。

對有些科學問題的探究既無法用真實模型，也無法找到替代模型，此時，科學家們想出了用人工模擬的方法來開展研究，如生物圈Ⅱ號、探究性狀分離比的實驗模型、探究生態系統穩定性的小生態瓶等。《瓶》這節課充分展示了建模思想，充分利用了生態系統的物質模型――小生態瓶，郎老師通過問題3“什么樣的生態瓶能使小魚生活時間最長”引發了學生對生態系統穩定性的一個思考。實際上，整節課郎老師都在通過小生態瓶幫助學生疏通思路，都是在用小生態瓶模擬真實的生態系統。

在復習課中，教師的任務不應是替學生找出各部分知識的現成結構，而是需要引導學生對前面所學的知識、規律、方法進行歸納整理，讓學生通過自己的理解和加工建構可用的思維模型，因為“學習是一個把新舊信息結合在一起，構建出一個人自己獨特的知識基礎的過程”[6]。這也體現在了《瓶》這節課中：（1）以生態系統為核心，將生態因素、種群和生物群落等基本概念，生態系統的成分與結構，生態系統物質循環和能量流動“分割”成三個知識塊，并有序布局；（2）連接三大知識塊相互聯系的知識線，自然形成一個生物與環境的知識網；（3）縱觀全局，再現整體，最后一個環節“再看生態瓶，引發新思考”的任務之一，就是通過三大知識塊概念之間的內在聯系構成生物與環境的知識網絡，形成思維導圖，建立了關于生物與環境關系的思維模型，使學生更好地理解了相關知識內容所構成的體系。

總之，《瓶》的教學設計理念是以學生熟悉且非常感興趣的生態瓶為切入口，以解決學生疑難問題為準則，展開一系列有關生態系統的問題討論，并在問題的討論和解決中理清生態系統基本概念、組成成分、結構功能，感知物質循環和能量流動的重要性，解釋生態平衡的現象和意義。在教學中，郎老師通過學生感興趣的問題引發思維，通過充分變式順利完成了建模，通過建模使學生的思維水平得到了有效的提升。這真正是“為思維而教”的令人難忘的一課。

參考文獻：

[1] 郅庭瑾.為思維而教[J]. 教育研究，2007：44～46.

[2] 《心理學百科全書》編輯委員會.心理學百科全書[M]. 杭州：浙江教育出版社，1996.

[3] M.艾森克.心理學――一條整合的途徑[M]. 上海：華東師范大學出版社，2005：368.

[4] 羅伯特?加涅，阿妮塔?伍德沃克.教育心理學[M]. 南京：江蘇教育出版社，2005：337.

第7篇：碳循環的主要過程范文

水是生命之源，水是支撐地球社會經濟系統發展不可替代的資源。但是，由于全球變化、人類活動的負面影響，地球上水的循環在發生變化，許多地區正在發生嚴重的水的問題與危機，如洪水、干旱和江河水體污染，而成為限制國家河區域可持續發展的關鍵性因子，水科學問題也成為國際地球科學發展中的一個重要方面。

2001年7月在世界知名海岸水利工程建設的荷蘭王國連續舉辦了兩個直接與水科學有關的大型國際科學大會。一個是7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹（Amsterdam）由國際地圈生物圈計劃（IGBP）、國際人文計劃（IHDP）和世界氣候研究計劃（WCRP）聯合舉辦的“全球變化科學大會(GlobalChangeOpenScienceConference)”。國際地圈生物圈計劃（IGBP）是國際著名的全球變化科學研究計劃，受到國際地球科學屆廣泛的關注和參與。在跨入2000后的IGBP首次重要國際學術活動-“全球變化科學大會”云集來自國際的100多個國家的全球變化研究的專家學者、管理者約1600多人。大會主題是：一個變化的地球的挑戰（ChallengesofaChangingEarth）。中國派出以科學院為主體的約60多人的代表團，進行學術交流和討論，其中除了碳循環和土地覆被變化是大會主要議題外，水循環及水資源是大會重要內容之一。

另一個是7月18-27日在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行的第6屆國際水文科學大會。(The6thScientificAssemblyoftheInternationalAssociationofHydrologicalScience)。這是一次專門針對國際水文科學進展的回顧和研討大會，來自國際60多個國家的500名代表出席了大會。第6屆國際水文科學大會的主題是：一個干旱地球新的水文學（ANewHydrologyforaThirstyPlanet）。

受國家自然科學基金委員會地球科學部的部分資助，筆者應邀參加這兩個大會，并擔任第6屆國際水文科學大會第二學術研討會的分會主席。本文是對這兩個國際會議中關于水科學研究進展的綜述，希望介紹水科學方面一些新的進展，提出我國對國際水科學的貢獻和存在的問題與挑戰。

二.全球變化與水文科學問題

全球環境變化（簡稱全球變化）是目前和未來人類和社會發展面臨的共同問題。全球變化既包涵全球氣候變化又包括了人類活動造成環境變化的影響。了解自然變化和人類活動的影響是國際地球科學發展最為關系的問題。

7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹舉辦的“全球變化科學大會”，內容十分豐富。但都圍繞有兩大主專題，即：（1）一個不斷變化的地球的挑戰：對全球變化的科學理解。（2）展望未來：地球系統科學與全球可持續性。大會邀請若干專家學者做報告，在大會研討中設立一系列專題研討會和招貼展示論文。

大會專題報告內容有：

·一個不斷變化的地球的挑戰：對全球變化的科學理解（BerrienMoore）

·土地變化的集中性與復雜性：虛構與現實（B.L.Turner）

·氣候變化與海洋生態系統動力學：可持續資源利用的內涵（MichaelJ.Fogarty）

·21世紀中的糧食：全球氣候的差異性（MachendraShah）

·人類時期的大氣化學（PaulJ.Crutzen）

·火與薄霧：東南亞空氣質量的社會與政治因素上的不均性（SimonS.C.）

·海洋和陸地碳動力學（IanR.Noble）

·碳與科學政策的聯系：京都的挑戰（RobertT.Watson）

·對CO2挑戰的工業響應（CharlesNicholson）

2．水與全球變化的關聯：世紀資源的挑戰？（LeenaSrivaatava）。

·我們會有足夠的高質量的水嗎？（HartmutGrassl）

·水會滿足人們的需要嗎？（PeterD.Tyson）

·大壩對漁業的影響：三峽大壩實例研究。Chen-TungArthurChen教授，臺灣，國家SunYat-Sen大學，海洋地理和化學學院。

·澳大利亞大陸上的水，碳和氮：氣候和土地利用變化的影響（MichaelRaupach）

3．全球生物地球化學：星球新陳代謝系統的理解（PamelaMatson）

·海洋生物地球化學：變化的海洋（DavidM.Karl）

·陸地上碳的過去、現在和未來（RobertJ）

·大氣酸雨、臭氧損耗和氣候變化的案例分析（OranR.Young）

4．陸地—海洋的交互作用：區域與全球的聯系。（RogerHarris）

·生物地球化學的交互作用與反饋（TimJickells）

·沿海地區的全球變化：東南亞的實例研究（LianaTalaue-McManus）

5．氣候系統：預報、變化和可變性

·以前和以后的氣候變化：我們究竟去何處（ThomasF.Pedersen）

·氣候變化的1000年（RaymondS.Bradley）

·正在變化的寒區：高緯區全球變暖的影響（OlegAnisimov）

·耦合氣候系統：可變性和可預測性（AntonioJ.Busalacchi）

6．土地利用變化的熱點地區和地球系統：區域和全球的聯系

·陸地表面與氣候有聯系嗎？北非：撒哈拉沙漠；

·東南亞1：理解變化的亞洲季風系統：大規模植被和土地利用在水循環和氣候中的作用

·東南亞2：人類引導的陸地覆蓋的變化能對亞洲季風有多大的改變？

·亞馬遜河流域和土地利用的變化：未來能平衡嗎？

·陸地表面與氣候有聯系嗎？一種綜合。

7．模擬和觀測地球系統（DavidCarson）

·處理地球系統的復雜性和不確定性（H.J.Schellnhuber）

·監視地球系統的短期不穩定性和長期的趨勢：一個空間的挑戰（JoseAchache）

·虛擬現實的過去、現在和未來（JohnMitchell）

8．地球系統需要生物多樣性嗎？（AnneLarigauderie）

·為什么地球系統科學需要海洋生物多樣性？（KatherineRichardson）

·生物多樣性是如何影響陸地生態系統的過程與功能（SandraDiaz）

9．科技能夠補償星球嗎？（MikeBrklacich）

·自然的回歸：為什么和怎樣進行（JesseH.Ausubel）

·工業變革：生產與消費中的探測系統變化（PierVellinga）

10．面向全球可持續性（HansOpschoor）

·區域和全球可持續性的挑戰和障礙（JuliaCarabias）

·轉向可持續性的研究系統（WilliamC.Clark）

·可持續性科學起源討論：什么是可持續性科學？為什么要可持續性科學？（JaneLubcheno）

·可持續科學和氣候變化（BertBolin）

·重新概念化自然-社會的交互作用：將環境和發展結合起來理解（RobertW.Kates）

·雅基盆地資源的可利用性、脆弱性和持續性：環境與社會交互作用中不可持續的發展趨勢（P.A.Matson）

·人與環境相互作用的脆弱性：尤卡坦南部事例（B.L.Turner）

·各學科間的可持續性科學（RobertW.Corell）

大會專題討論內容十分豐富，有：A1-全球碳循環；A2-大城市與全球變化；A3-南厄爾尼諾的擺動同過去、未來氣候變化的聯系；A4-地球系統的演化；A5-生物多樣性的全球變化；A6-全球變化與火；A7-海岸區人類活動；B1-食品生產和環境間的平衡；B2-理解土地利用的變化，以致重建、描述或預測土壤覆蓋度；B3-冰雪層和全球變化：制度和指標；B4-地球系統分析；B5-陸地生物圈與全球變化；B6-社會轉化過程；B7-海洋與氣候變化；C1-水資源對環境變化的脆弱性：一種系統方法；C2-把人放入地球系統中：受害者或是破壞者，擾亂者或是解決者?C3-大氣和全球變化;C4-全球變化非線性變化和驚訝;C5-生態系統管理可持續發展的展望;C6-科學和政策過程：IPCC;C7-全球變化與山地區。

大會報告集中在水科學問題的主題有：全球變化中的水問題-21世紀資源的挑戰，尤其值得提到的是7月12日下午，大會專門針對水循環水資源問題，舉行了“環境變化的水資源脆弱性系統分析”學術研討會。WCRP/GEWEX北美主席、美國地理學會水文專業委員會主席、亞利桑那大學水文水資源系的SorooshSorooshian教授介紹“WCRP/GEWEX和SAHRA計劃中水問題的研究：半干旱區流域水文循環與可持續性”。德國的CharlesVorosmarty教授報告了“地球系統科學對全球水評估的貢獻”。WolframMauser教授研討歐洲GLOWA項目的核心“完整的流域管理”經驗。JosephAlcamo教授指出全球“水危機區與脆弱性”。JimWallace教授強調“防洪安全與水資源問題”。ClaudiaPahl-Wostl教授研討“面向社會經濟可持續性：水管理部門職能的轉變過程挑戰”。

三.水文科學與水資源安全

7月18-27日第6屆國際水文科學大會在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行。大會對過去水文水資源研究進行總結，對未來水文科學的發展進行展望。會議由4個專題學術大會（Symposium，簡寫為S）和6個學術研討會(Workshop，簡寫為W)組成。會議主要集中在水文科學基礎研究和社會經濟發展與水資源研究兩個方面：

1.水文學基礎研究

S4.土壤-植被-大氣轉化方式和大尺度水文模擬

WS4.高山地區水文過程與冰圈作用

WS2.水文長期變化與氣候影響

S3.人類活動對地下水動態的影響

WS6.海岸濕地水文的演化

2.社會經濟發展與水資源研究

S1.社會經濟發展與水危機

S2.區域水資源管理

WS1.全球變化與洪水預報

WS3.信息技術在可持續水管理的作用

WS5.GIS&RS在土壤侵蝕和水質變化的應用

特別需要指出，由于全球變化、社會經濟發展，水資源問題愈來愈突出，給水文科學研究提出新的課題，即變化環境下的水資源形成與演化規律問題。IAHS會議的S1-S2，主要研討這些國際國家和區域尺度急迫的問題。關于S1和S2的研討內容題目摘錄如下：

S1：水脅迫下的社會經濟發展（E.Servat）

水源豐富，資金缺乏，水工業能否繼續生存尚未可知。

·健康部門希望從水文學家那兒得到什么?

·河流生態系統的研究和管理中對水文數據的需求。

·多學科綜合研究—對水危機的響應。

·食物保障中的水資源及管理。

·洪水控制與城市排水系統管理。

·全球水協作計劃

S2區域水資源管理

S2-1過去水管理的經驗與教訓（A.SchumannM.C.Acreman，M.Marino）：

·可持續發展的度量及其在實際水管理計劃中的實現。

·可持續水庫發展—津巴布韋實例研究。

·Yamuna河流域的可持續區域水管理：Delhi區域的實例研究。

·Limpopo河：逐步走向可持續發展和一體化的水資源管理。

·中國新疆博斯騰湖流域的水資源可持續性發展管理經驗的啟示。

·印度干旱地區過去管理實踐經驗總結。

·水壩功能新探——一個不應忽略的問題。

·Dehli區域水資源管理的一體化進程：問題與展望。

·北尼日利亞半干旱區域的Hadejia河上建壩的影響：對未來管理的建議。

·可持續發展的特征及供水管理模型。

·澳大利亞富營養化進程的現階段研究。

·城市水計劃書——印度班加羅爾的實例研究。

·水資源系統中相對可持續發展實現的框架。

S2-2可持續發展與水資源管理（夏軍，D.Rosbjerg，G.Schultz)

·為保護水生態系統的整合水質與水量的數學生態模型的發展。

·歐洲地下水可持續發展管理的指導方針。

·清除河岸異生植被是否為一種有效的水資源管理策略。

·地表水和地下水的聯合管理。

·河流管理可視化中的變換系統邊界。

·改善環境中被忽視的因子——監控。

·加入風險基金平衡流域經濟、社會、環境壓力之間的沖突。

·使用風險分析提高水資源系統模型的效率和精度。

·整合水資源管理中的角色分配。

·Volta流域的水資源競爭。

·復雜水環境管理中的空間適應方法。

S2-3水資源管理的方法（R.Davis，S.Walker）

·流域水平上的水資源管理整合模型。

·提高以決策支持系統為基礎的模型的精度——水管理中的一種好的建模實踐。

·持續性水系統的水力學標準。

·人工神經網絡系統實現的河流洪水預報。

·氣候變化影響評估中的不確定因子的概率特征。

·研究城市化對區域水資源影響的一種流域水文模型。

·水、氮循環的一種大尺度評估模型——在Elbe河流域的基礎研究。

·基于地形學和土壤水文學的濕地重建計劃方法的發展。

·英格蘭西南部Dartmour地區放牧對水文的影響。

四.21世紀水文科學的發展機遇與展望

傳統的水文學研究只考慮水量的自然變化，現代水文循環需要考慮地球生物圈、全球變化以及人類活動等方面的影響。國際地圈生物圈計劃（IGBP）代表國際地球學科發展前沿，水文循環的生物圈方面(BiosphereAspectsofHydrologicalCycle，簡稱BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陸面生態-水文過程與空間格局的變化規律和受人類活動影響的關鍵問題，以科學地解釋：植被是如何與水文循環的物理過程相互作用的？改變陸面生態過程的直接原因是什么？是大尺度人類活動改變了陸面覆蓋？還是大氣中二氧化碳濃度增加的緣故？這些影響變化的水文后果如何？通過這些研究，為認識自然變化和人類活動影響下的土地利用/土地覆被變化與陸地表層生命物質過程，評估人類對生物圈的影響，保護環境和資源可持續利用提供科學的基礎依據。

通過7月在荷蘭舉行的IGBP和IAHS國際學術大會可以清楚看出，變化環境（即全球變化與人類活動影響）下的水文循環研究成為21世紀水科學研究的熱點。根據二十一世紀IGBP發展方向，國際上的BAHC研究重點也相應地進行了調整，主要有以下8個方面：

·小尺度水、熱、碳通量研究；

·地下過程作用的評價；

·陸地-大氣相互作用的參數化；

·區域尺度土地利用與氣候的相互作用；

·全球尺度植被與氣候的相互作用；

·氣候變化和人類活動對流域系統穩定與傳輸的影響；

·山區水文學與生態學；

·開發全球數據集；

此外，還有兩個交叉研究問題：

·設計、優選和實施綜合的陸地系統實驗；

·情景發展與風險/脆弱性分析。

變化環境下的水文循環及其時空演化規律研究，是國際國內地學領域積極鼓勵的創新研究課題。結合土地利用/土地覆被變化與陸地碳循環過程的水循環研究，是一個新的交叉方向。研究的熱點問題有：

問題1：全球變化與水文循環問題

它需要研究回答：全球變化對區域水循環規律？過去對氣圈-水圈-生物圈的相互聯系/作用是如何認識？現在又是如何認識水資源的演變？其規律是什么？

值得指出的是，過去在氣候系統與陸地水文循環之間存在一個誤區，即長期以來,水文學者把氣候看作是靜態:一個地區的氣候是指某種統計的平衡,WMO規定系列30年的平均作為準平均,用極差/標準差描述氣候變異。對陸地水文過程研究方面，認為長序列水文均值是穩定不變的，年徑流出現的豐、枯現象，被看作圍繞均值的周期變化。水利（水資源）工程設計：要求的水文計算都是以幾十年-幾百年時間尺度的水文過程穩定不變為前提。未來被看作是過去的重復或外延。例如，水資源的保證率有W75%，W50%等；設計洪水有千年設計和萬年校核等。另一方面，在氣候/天氣過程研究中，長期以來氣候學者把陸地水文看作是靜態，氣候/天氣過程研究僅僅到降水為止，較少研究流域水文循環動力機制與反饋作用。例如，天氣模式研究中僅設置若干參數代替水文過程變化和空間分布，認為陸面水文-生態的作用也是穩定不變的。例如，許多GCMs對水文循環作用過程考慮相當粗糙,平面無徑流聯系與循環過程。但是，現在人們業已認識：一個地區的氣候/水文循環過程并不處在統計的平衡狀態，而是以不同尺度變化（年際、十年際、百年際-千/萬年際變化）。決定氣候變化因子不僅僅是大氣內部的過程，還有大氣上邊界（太陽行星系統）和下邊界（陸地水文-生態、海洋系統）的各種物理化學過程。20世紀科學研究與進展顯示：陸面生態系統對大尺度水文循環有十分重要的反饋作用。因此，全球變化對水文水資源的影響是21世紀水文科學研究的前沿問題之一。因此，特別需要大力加強水文學家與大氣物理學家的聯系與合作，積極開展“全球-陸地-區域-流域尺度水文循環”科學基礎的研究。

問題2人類活動對水循環水資源的影響

人類活動對水循環及水資源有那些主要影響？人類活動如何對水的變化規律產生影響？有什么地區、區域特征規律？如何量化人類活動對水循環水資源的變化及影響？這是近代水科學面臨的主要科學問題。在IGBP科學大會上，特別強調土地利用/覆被變化與水循環、碳循環的關系。需要研究從“點”-“典型流域“的水循環機理、水文循環與生態系統的相互作用、地表水與地下水交換的相互作用，“大氣-土壤-植被”界面過程中的物質與能量轉化規律；開拓流域水文循環過程中的非線性機制研究；創新“分布式流域水文循環模型”，量化區域水文循環演化與土地利用/土地覆被影響關系，為認識陸地表層生命物質過程的提供重要的基礎科學支撐。

結合中國的實際背景，人類活動影響是驚人的。例如，在中國南方的長江流域，建國后洞庭湖圍墾1700余平方公里；鄱陽湖圍墾1400余平方公里；荊北所有通江湖泊被堵閉，減少調蓄長江洪水面積約5700余平方公里。建國后，長江中下游地區約有1/3以上湖泊面積被墾殖；損失湖泊面積13000余平方公里，相當于五大淡水湖泊面積總和的1.3倍；損失湖泊容積500億立方米左右，相當于三峽水庫調蓄庫容的5.8倍，淮河年徑流1.1倍。建國后，中游長江干流河道內的江洲河灘幾乎全部被圍墾。據不完全統計，圍墾面積約1213平方公里；城陵磯至螺山江段河床變遷劇烈，泥沙淤積問題嚴重。98洪水后，國家提出治理長江32字方針：“封山育林、退耕還林、移民建鎮、以工代賑、退田還湖、平垸行洪、加固干堤、疏浚河道”。但是，如何退田還湖？如何平垸行洪？認識人類活動（湖區開發、三峽工程）對水循環關系影響水科學基礎問題，都是十分重要又十分現實的問題。

在中國北方，人類活動劇烈。例如，在華北地區，水文循環機理比較復雜，它不僅與陸地表層系統中各種自然地理要素時空分布密切相關，而且與農業開發、都市化等土地利用/土地覆被直接相聯。由于社會經濟發展，人類活動改變了水循環自然變化的空間格局和過程，加劇了水資源形成與變化的復雜性。過去有關部門在華北水資源方面做了相當的工作。但是，在華北地區究竟缺多少水等基礎方面仍分歧較大。有人認為在華北通過自身的節水和提高用水效率可以解決水資源的需求問題；有人認為即使南水北調也不能從根本上解決北方缺水問題。爭論問題的科學問題焦點是：在自然變化和人類活動的綜合影響下華北地區水循環演化規律是什么？如何科學測算華北地區可供水資源量？華北地區節水的潛力究竟有多大？如何保障華北地區的水資源安全？爭論的原因是：自然變化和人類活動加劇情況下的華北地區水循環演變格局與過程機理，有待重新認識；受人類活動影響等變化環境下的華北地區水資源可利用量的測算科學依據不很充分；水資源安全與生態需水、節水潛力、國民經濟發展之間的量化關系需要研究。因此，開展自然變化和人類活動影響下的水循環及水資源安全研究，具有十分重要的科學意義和研究價值。

總之，21世紀水科學的挑戰問題是：迫切需要回答的科學問題是陸地水循環演化格局、過程與機理，即：

·如何對水、碳和能量在土壤~植被~大氣界面交換中的變化進行認識？

·變化環境下的水文循環時空演化有哪些特征規律？如何識別和量化？

·水循環物理過程在不同尺度（宏觀/中觀/微觀）是如何聯系、影響與作用的？

·如何評價那些由于土地利用及土地覆被變化而導致的陸面性質的改變，這些變化又影響陸地水循環過程變化和空間格局的變化？

回答上述問題，迫切需要建立認識陸地水循環演化格局的空間信息支撐系統、陸地水循環過程變化的實驗研究支撐系統和可定量描述自然變化/人類活動影響的分布式水循環模型等。這需要在充分利用現代科學技術，開展國家水平/國際間的水文科學實驗、變化環境下的水文水資源理論創新研究。這是21世紀水科學發展面臨的新的機遇與挑戰！

致謝：本文系國家自然科學基金委資助項目（49971017）和科學院2000年“百人計劃”中有關的國際前沿研究與展望研究內容，得到國家自然科學基金委員會和科學院地理科學與資源所的資助，對此表示衷心的感謝！

參考文獻

[1]IGPB,WCRD&IHDP,AbstractVolumeofChallengeofaChangingEarth,GlobalChangeOpeningScienceConference,10-13,July,2001,Amsterdam,Netherland.

[2]The6thScientificAssemblyoftheInternationalAssociationofHydrologicalScience(IAHS),AbstractVolumeofANewHydrologyForaThirstyPlanet,July18-27,2001,Maastricht,Netherland.

[3]TurnerB.L.IIetal.,1995,Land-useandlandcoverchange:Science/Researchplan.IGBPReportNo.35andHDPReportNo.7.StockholmandGeneva.

[4]李秀彬，1996，全球環境變化研究的核心領域-土地利用/覆被變化的國際研究動向。地理學報，51（6）：553-557

[5]黃秉維，1997，論地球系統科學與可持續發展戰略基礎（1）.地理學報,51(4)

[6]中國科學院地理研究所,1999年,“陸地系統科學與地理綜合：黃秉維院士學術思想研討會文集”，科學出版社。

[7]ChenJ.Q.andJ.Xia,(1999)Facingthechallenge:barrierstosustainablewaterresourcesdevelopmentinChina,HydrologicalScienceJournal44(4),507-516.

[8]XiaJunandK.Tackeuchi(1999),Barrierstosustainablemanagementofwaterquantityandquality,GuesteditorsforSpecialIssue,HydrologicalScienceJournal.44(4),503-505

[9]魏文秋,夏軍,現代水文學與水環境科學研究與進展,武漢水利電力大學出版社,1999.4.

[10]夏軍，2000年9月，水文學科發展與思考，中國科學基金，第14卷5期,293-297.

[11]Rodda,J.,WhitherWorldWater?WaterResourcesBulletin,Vol.31,No.2,1-7,1995.

[12]Schultz,G.A.,AChangeofParadigminEnvironmentalandWaterSciencesattheTurnoftheCentury?ProceedingsofInternationalConferenceonWaterResources&EnvironmentResearch:Towardsthe21stCentury,Vol.I,Kyoto,Japan,Oct.29-31,1996,1-20。

[13]夏軍，水文學研究與進展，水利水電技術，200期專集,1998年6月,4-7.

[14]IUGG,VolumeAandB,XXIIGeneralAssemblyofInternationalUnionofGeodesyandGeophysics,July18-30,Birmingham,U.K，1999.

[15]LiuChangmingetal.,SustainabilityandpossibilitiesforWaterConservationinNorthChinaPlain,ACooperativeProjectoftheCAS,IGBP-BAHC,IGBP-GCTE,IGBP-DIS,IGBP-GAIM,HDPandEARG,ReportNo.4:BiosphericAspectofHydrologicalCycle(BAHC),editedbyBradB.,Karlsruhe,Germany,June,1994,26-30.

第8篇：碳循環的主要過程范文

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9篇：碳循環的主要過程范文

論文關鍵詞 循環經濟 法制建設 經濟增長模式

循環經濟是符合可持續發展理念的一種經濟增長的模式。循環經濟發展法制建設，是我國經濟發展的必要保障。如果說國家在發展循環經濟的過程中，沒有相關的法律法規予以規范和制約，那么循環經濟的發展就猶如水中月、鏡中花。強化循環經濟法制建設，涉及每一個公民的衣食住行，是轉變經濟發展方式，調整產業結構的必要途徑，關系到我國社會主義現代化建設進程，是實現中華民族偉大復興的必然選擇。隨著經濟發展，我國建設法治國家的步伐加快，依法治國理念日益深入人心，經濟發展與環境保護、追求當前利益與長遠利益的矛盾日益突出，這給我國環境保護方面的法制建設提出了新的要求。本文擬從我國循環經濟發展法制建設的現狀入手，分析原因，并提出相關對策。

一、循環經濟的涵義

1970年，A.克尼斯等人基于生態系統的危機，即物質代謝結構的崩潰而撰文提出了“物質循環分析論”，認為人類的經濟活動應當包括資源、能源的投入生產加工分配流通最終消費排放廢棄物的全過程，這是首次在經濟學理論中提出經濟循環與物質循環相適應的思想。

以物質循環分析論為基礎，物質循環全過程管理理念逐漸形成，即對物質從生產直至廢棄各個階段實施全過程管理的過程，除了回收、再生循環和再商品化外，還必須促進和管理全社會的物質循環，體現了循環經濟的內涵和外延。

二、我國循環經濟法制建設現狀及問題

在改革開放初期，我國開始建設中國特色的環境保護法律體系。到目前為止，我國已出臺十余部環境保護法律，包括《環境保護法》、《礦產資源法》、《節約資源法》、《水法》、《清潔生產促進法》、《水土保持法》等。在《清潔生產促進法》中首次提到“循環經濟”，這在我國循環經濟發展歷程中是一次嘗試。《固體廢物污染環境防治法》中規定了國家對固體廢棄物污染的防治的內容，該法中的這項規定充分體現了實施減量化的基本理念，為固體廢物的處理提出了法律依據。而《循環經濟促進法》為循環經濟發展創造了基本的法律構架，但是我國并沒有相關的行政法規對循環經濟做出規定，只以有《報廢汽車回收管理辦法》、《水污染防治法實施細則》、《退耕還林》細則中有所規定。

下面從我國法律體系方面具體分析存在的問題：

第一，我國法律規定不夠完善，有許多領域法律沒有涉及，而在一些領域又存在規定上的重疊，給執法者帶來許多麻煩，同時也不利于普及法律知識，例如我國環境保護法并沒有對循環經濟做出明確的規定，一些污染物存在跨行業的特性，對于這些特殊的物質，沒有法律明確規定。

第二，立法過度集中在工業領域而忽視農業方面的立法，第三產業更是少之又少，同時工業立法因缺少相應配套措施也變得舉步維艱，可反映出在產業結構的調整并沒有在立法上給一、三產業相應的重視。

第三，環境立法存在的效力較低的固有問題，常常流于表面形式，沒有相應的配套措施，提倡和口號比較多，沒有規定權利和義務，因此在現實生活中實現的可能性較小。

第四，建設主體規定的并不明確，法律只規定政府部門的公開信息義務，對于企業及其他主體沒有明確規定，造成具體執行不暢。

第五，對生產責任延伸方面沒有相關的監管保障，在發展循環經濟的下，建立的生產者責任延伸制度，在責任主體上規定了生產者不僅對本企業的產品負責，企業有對產品進行回收和清除的責任，看似完備的制度設計其實缺乏相關法律責任的規定和政府的執行監督文件。

三、我國循環經濟法的基本原則和對策

（一）循環經濟法的基本原則

確立循環經濟法律原則，在促進經濟發展的過程中，使國家、企業時刻保持正確的方向，明確保護環境的義務和責任，更加注重發揮政策的引導作用，同時強調清潔生產和提高資源利用率和廢物合理排放的重要性。

1.預防原則

預防原則，是針對粗放型經濟發展模式造成環境破壞提出的，環境污染、生態破壞、資源短缺已成為我國乃至世界各國面臨的突出環境問題，亟待尋求合適途徑解決。環境污染包括水污染、大氣污染、土壤污染等，嚴重威脅人類生命健康及各種生物的生存環境的安全，不利于實現人類及經濟社會的可持續發展。

從源頭上分析、解決環境問題產生的原因，是落實預防原則的根本，特別要注意減少二氧化碳的排放，針對汽車尾氣和燃放煙花爆竹、工業生產排放的廢氣也要格外關注，通過制定限制排放量等具體的措施，運用相關的獎懲機制，鼓勵公民和企業為保護環境做出一份貢獻，同時更是造福人類和實現人類永續發展的必然選擇。

2.公眾參與原則

公眾參與原則，是實現政府管理與公眾參與相結合，充分發揮群眾的力量，廣泛凝聚群眾智慧，實現經濟社會可持續發展的必然要求。在低碳循環經濟領域只依靠政府力量力量是單薄的，效果是不顯著的，通過政府制定政策辦法指示，并在企業許可、監督管理等方面發揮引導作用，提高公民對參與低碳循環經濟的積極性，往往能起到事半功倍的效果。歐洲國家經歷了第一次和第二次工業革命，工業生產的滯后性，使歐洲各國在上世界中期都不同程度地出現了環境問題。歐盟各國在經濟政治地理文化等方面存在各種相似，在解決環境問題的過程中，各國協同合作，特別注意發揮群眾的積極性，要提高群眾的環保意識，通過公益廣告、志愿者講解等宣傳模式形成良好的氛圍。

3.“3R”原則

3R原則即再利用、再循環、減量化的簡稱，是面對我國正處在經濟高速發展，資源總量急劇減少，人口增長與資源消耗矛盾突出的現狀應堅決貫徹的原則。我國人均資源嚴重不足，同時資源的利用率相對低下，能耗太高，污染物排放量超過環境的承載能力，由此產生的環境與資源問題成為循環經濟發展的瓶頸。再利用即面對資源利用率低、資源浪費、為解決資源短缺與資源不能滿足人類經濟發展和人類生存的問題而提出的。要實現再利用，首先要政府加大科技投入，研發開采資源和利用資源的先進設備，同時要求不斷提高各類社會主體節約資源的意識，堅持走綠色低碳循環的發展道路。再循環，是與資源的再利用一脈相承的原則，通過對剩余資源和廢物的再利用延長產業鏈，提高資源的利用率，既能克服廢物排放的難題，又可以增加經濟總量，是一種一舉兩得的措施。減量化，是指通過減少排放實現環境可持續發展的措施，通過企業清潔生產，特別注意生產流程的低碳化和無污染，減少廢氣廢水廢物的排放。

4.分擔責任原則

循環經濟責任原則是指作為社會主體的國家、企事業單位、社會團體和公民對環境應盡的義務以及破壞環境承擔的社會責任。嚴格區分不同主體的責任，使環境保護落到實處，如政府主要發揮引導和監督作用；企業要更加注重清潔生產和減少排放；公民培養從小處著手，從點滴做起的意識，要按照有關規定對生活垃圾進行排放，堅持綠色消費和低碳生活模式。通過各方努力，使環境保護保護有章可循，有法可依，有條不紊地推進。循環經濟責任原則就是更加明確了各個主體在環境資源的開發利用保護改善以及管理過程中的責任，使國家、政府、企業和公民共同配合，形成密切聯系的整體。通過確立政府、企業和公民在資源綜合利用、廢料回收再利用、清潔生產、生態保護、綠色消費等方面的權利、義務，最大限度地實現環境資源分配方面的公平與正義，實現經濟社會的永續發展。

（二）循環經濟法的基本對策

我國循環經濟起步較晚，發展比較緩慢，本身缺乏經驗可循，并且面臨技術、人員、管理、資金等諸多難題。因此，在法律法規和制度方面有較大空間可待提高。

首先，要進一步完善法律法規。隨著經濟發展，法律往往顯示出其滯后性和保守性，必須通過建立完善的法律體系和政策，將保護環境的各項要求落實到實處，使百姓和社會享受到循環經濟的好處，比如在修訂的《反不正當競爭法》加入保護環境的具體規定，作為約束競爭主體的一項準則，同時，其它法律中也要更加明確主體的權利和義務，特別是關于垃圾處理和廢物利用等具體環節缺乏具體規定，在執行過程中難免存在各種問題，因此要從法律的角度給予充分的重視。