碳循环范文10篇

时间:2023-03-18 22:46:45

碳循环

碳循环范文篇1

关键词森林生态系统;碳储量;碳循环;作用

根据生态学原理,一个系统中的自然过程总是有利于系统的结构稳定和功能最大化,而非自然过程总是降低或破坏生态系统的稳定性,增加系统的不确定性,增加系统的不确定性。显然,大量开采化石燃料以及开采森林等活动都是非自然过程,这些活动导致了大气二氧化碳浓度的不断上升。虽然目前我们尚不能准确地预测其生态后果,但最终的结果必将危害人类自身。鉴于大气二氧化碳上升可能引起的严重生态后果,科学家对于全球碳循环进行了广泛的研究。具体内容包括地球各部分(大气、海洋和森林等)碳储量估算,森林生态系统与其他部分碳的交换量(流)的估算,以及人类干扰对各个库和流的影响。在陆地生态系统中,森林是最大的有机碳的贮库,它贮有1146Pg碳,占整个陆地碳库的56%。因此,了解森林生态系统在碳循环中的作用,对于研究陆气系统的碳循环乃至全球碳循环都是一个基础,具有重要的意义。

1.森林及地球各部分的碳储量

当前,对全球碳库及库与库之间的转移量以及转移速率等关键性数值的估计差异较大。大气层中的碳总量约为7.0×1017~7.5×1017g。由于大气层的二氧化碳浓度正处加速上升阶段,因而其碳储量的估计值显然与估算的时间有一定的关系。地壳碳储量最大,估计值相差也大,不过它们与其他库的交换很小,因此一般不会给碳流量的估算带来大的误差。海洋是仅次于地壳的大碳库,也是最大的一个汇。通常估计海洋中的碳储量时将其分为表层和深层2个亚库,前者与大气有较频繁和较稳定的碳交流。陆地生物群落包含的碳量约为5.5×1017~5.6×1017g。

在各个库中,陆地生物群落最容易受到人类活动的干扰,因此也是对大气二氧化碳浓度变化影响最大的分库。海洋碳储量虽大,但与大气处于相对稳定的碳交换状态,目前估计海洋与大气的交换是每年吸收约2.0×1015~3.0×1015g的碳。陆地生物群落在未受干扰状态,以吸收固定二氧化碳为主,一旦受破坏,则要向大气排放大量的二氧化碳。

森林是一种主要的植物群落类型,约占地球陆地面积的1/3(4.1×109hm2)。森林生物量约占整个陆地生态系统生物量的90%,生产量约占陆地生态系统的70%。森林生态系统在全球碳循环过程中起着重要的作用。

在自然状态下,森林进行光合同化二氧化碳,固定于生物量中,同时以根生物量和枯落物碎屑形式补充土壤的碳量。在同化二氧化碳的同时,存在林木呼吸和枯落物分解释放二氧化碳进入大气这一逆过程,同时固定于木质部分的二氧化碳也会在一定的时间后腐烂或被烧掉,以二氧化碳的形式归还大气。因此,从很长的时间尺度(1000~10000a)考察森林对大气二氧化碳浓度变化的作用,其影响是很小的,只能是一个不很大的汇。但在短时间程度(<300a)来考察,由于单位森林面积中的碳储量很大,林下土壤中的碳储量更大,因此森林变化(人类干扰)就有可能引起大气二氧化碳浓度大的波动。

2.森林生态系统的碳循环

森林生态系统是陆地中重要的碳汇和碳源,在这个系统中,森林的生物量、植物碎屑和森林土壤固定了碳素而成为碳汇,森林以及森林中微生物、动物、土壤等的呼吸、分解则释放碳素到大气中成为碳源。如果森林固定的碳大于释放的碳就成为碳汇,反之成为碳源。在全球碳循环的过程中,森林是一个大的碳汇,但随着森林破坏、退化的加剧以及一些干扰因素(如火灾)的影响,森林生态系统就可能成为碳源,这将更加剧全球的温室效应,导致生态环境的进一步恶化。通过国内外的一些研究表明,温带和北部寒带森林是碳汇,如北方森林每年净吸收碳量为0.4~0.6Pg碳,俄罗斯森林每年固碳0.36~0.45Pg碳。在温带,森林每年净吸收碳量为0.17~0.35Pg碳,美国东南部的森林生态系统每年固碳0.07Gt碳。而热带森林地区由于过度砍伐森林以及土地利用方式的改变已成为碳源,在1980年向大气净释放了1.0×105~2.6×105g碳。

在森林生态系统中,植物首先通过光合作用吸收二氧化碳生成有机质贮藏在体内(Gp),这是森林吸收碳素的过程。而后,通过植物自身的吸收作用要释放出一部分碳素(Ra)。另外,植物还会以枯枝落叶、根屑等形式把碳贮藏在土壤中,而土壤中的碳有一部分会被微生物和其他的异养生物通过分解和呼吸释放到大气中(Rh)。森林生态系统和大气之间的碳通量是森林生长过程中固定的碳和干扰过程中释放碳之间的差值。森林生态系统的净生产量(NEP)可用下面的公式表示:NEP=Gp-Ra-Rh,如果在自然生长状态下,按上面这个公式计算,一般森林生态系统的NEP为正,是个碳汇。然而,由于人类活动的干扰和破坏,尤其是对热带森林的乱伐或把其变成为农业用地等行为就会使森林生态系统的NEP为负,从而成为碳源,这应该引起人类的关注,采取有效措施防止森林变成碳源,从而缓和和扭转全球气温变暖的趋势。我国森林生态系统在陆气系统碳循环中表现为碳汇,其NEP值为0.48Pg碳。

3.森林生态系统在碳循环中的作用

从人类认识到温室气体尤其是二氧化碳浓度的升高会使全球气温变暖,从而带来一系列严重生态环境问题时,就展开了对碳素循环的研究。而森林生态系统作为吸收二氧化碳释放氧气的一个大碳汇,在碳循环中起着非常重要的作用。全球森林面积为41.61亿公顷,其中热带、温带、寒带分别占32.9%、24.9%和42.1%。全球陆地生态系统地上部的碳为562Gt,森林生态系统地上部的含碳量为483Gt,占了86%。全球陆地生态系统地下部含碳量为1272Gt,而森林地下部含碳约927Gt,占整个世界土壤含碳量的73%。森林生态系统在碳循环中的作用主要取决于以下几个方面:

(1)生物量。森林生态系统的生物量贮存着大量的碳素,如按植物生物量的含碳量为45%~50%计,那么整个森林生态系统的生物量将近一半是碳素含量。森林的生物量与其成长阶段的关系最为密切,一般森林据其年龄可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林/过熟林,其中碳的累积速度在中龄林生态系统中最大,而成熟林/过熟林,其中碳的累积速度在中龄林生态系统中最大,而成熟林/过熟林由于其生物量基本停止增长,其碳素的吸收与释放基本平衡。从森林的年龄结构来估算吸收碳素的潜力是决定森林生态系统碳汇功能的一个主要方面。目前,我国森林的结构以幼龄林、中龄林居多,因此我国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力很大。据王效科等估算,我国森林生态系统潜在的植物总碳贮量为8.41Pg,现有的实际碳贮存总量只是潜在的植物总碳贮量的44.3%。因此,如果我国的森林生态系统得到切实有效地保护,那么它将是中国一个重要的碳汇。

(2)林产品。森林生态系统林产品的固碳量是个变化很大的因子。一般林产品根据其使用寿命可分为短期产品和长期产品。像燃料用木、纸浆用木等属于短期产品,而胶合板、建筑用木则属于长期产品。林产品使用寿命的长短在很大程度上也决定着森林生态系统的碳汇功能。使用寿命长的林产品可以延缓碳素释放,缓解全球大气碳浓度的增加,一般来说,耐用林产品的使用寿命可达100~200a,在这么长时间里,通过再造林完全可以实现碳素的良性循环。因此,应尽量加工耐用、使用寿命长的林产品。

(3)植物枯枝落叶和根系碎屑。这一部分含碳量在整个森林生态系统中占的比例虽少,但也是一个不容忽略的碳库,减缓它的沉淀和分解对于森林生态系统的固碳量也起到一定的作用。

(4)森林土壤。这是森林生态系统中最大的碳库。不同的森林其土壤含碳量具有很大的差别,在北部森林中森林土壤占有84%总碳量;温带森林土壤中的碳占到其总碳量的62.9%;在热带森林中,土壤中的含碳量占整个热带森林生态系统碳贮量的一半。全球森林土壤的含碳量为660~927Gt,是森林生态系统地上部的2~3倍。国内外很多学者都认识到森林土壤碳库的重要作用,纷纷对其展开研究。目前,研究土壤碳库及其碳循环和全球变化已成为土壤学的一个新的发展方向。

4.参考文献

[1]方精云,任梦华.北极陆地生态系统的碳循环与全球温暖化[J].环境科学学报,1998,18(2):113-118.

[2]张传清.俄罗斯自然生态系统中的碳循环[J].环境科学,1997,18(3):86-87.

[3]周玉荣,于振良.我国主要森林生态系统碳贮量和碳平衡[J].植物生态学报,2000,24(5):518-522.

[4]王效科,冯宗炜.中国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力[J].生态学杂志,2000,19(4):72-74.

[5]陈庆强,彭少麟.土壤碳循环研究进展[J].地球科学进展,1998,13(6):555-563.

碳循环范文篇2

关键词森林生态系统;碳储量;碳循环;作用

根据生态学原理,一个系统中的自然过程总是有利于系统的结构稳定和功能最大化,而非自然过程总是降低或破坏生态系统的稳定性,增加系统的不确定性,增加系统的不确定性。显然,大量开采化石燃料以及开采森林等活动都是非自然过程,这些活动导致了大气二氧化碳浓度的不断上升。虽然目前我们尚不能准确地预测其生态后果,但最终的结果必将危害人类自身。鉴于大气二氧化碳上升可能引起的严重生态后果,科学家对于全球碳循环进行了广泛的研究。具体内容包括地球各部分(大气、海洋和森林等)碳储量估算,森林生态系统与其他部分碳的交换量(流)的估算,以及人类干扰对各个库和流的影响。在陆地生态系统中,森林是最大的有机碳的贮库,它贮有1146Pg碳,占整个陆地碳库的56%。因此,了解森林生态系统在碳循环中的作用,对于研究陆气系统的碳循环乃至全球碳循环都是一个基础,具有重要的意义。

1.森林及地球各部分的碳储量

当前,对全球碳库及库与库之间的转移量以及转移速率等关键性数值的估计差异较大。大气层中的碳总量约为7.0×1017~7.5×1017g。由于大气层的二氧化碳浓度正处加速上升阶段,因而其碳储量的估计值显然与估算的时间有一定的关系。地壳碳储量最大,估计值相差也大,不过它们与其他库的交换很小,因此一般不会给碳流量的估算带来大的误差。海洋是仅次于地壳的大碳库,也是最大的一个汇。通常估计海洋中的碳储量时将其分为表层和深层2个亚库,前者与大气有较频繁和较稳定的碳交流。陆地生物群落包含的碳量约为5.5×1017~5.6×1017g。

在各个库中,陆地生物群落最容易受到人类活动的干扰,因此也是对大气二氧化碳浓度变化影响最大的分库。海洋碳储量虽大,但与大气处于相对稳定的碳交换状态,目前估计海洋与大气的交换是每年吸收约2.0×1015~3.0×1015g的碳。陆地生物群落在未受干扰状态,以吸收固定二氧化碳为主,一旦受破坏,则要向大气排放大量的二氧化碳。

森林是一种主要的植物群落类型,约占地球陆地面积的1/3(4.1×109hm2)。森林生物量约占整个陆地生态系统生物量的90%,生产量约占陆地生态系统的70%。森林生态系统在全球碳循环过程中起着重要的作用。

在自然状态下,森林进行光合同化二氧化碳,固定于生物量中,同时以根生物量和枯落物碎屑形式补充土壤的碳量。在同化二氧化碳的同时,存在林木呼吸和枯落物分解释放二氧化碳进入大气这一逆过程,同时固定于木质部分的二氧化碳也会在一定的时间后腐烂或被烧掉,以二氧化碳的形式归还大气。因此,从很长的时间尺度(1000~10000a)考察森林对大气二氧化碳浓度变化的作用,其影响是很小的,只能是一个不很大的汇。但在短时间程度(<300a)来考察,由于单位森林面积中的碳储量很大,林下土壤中的碳储量更大,因此森林变化(人类干扰)就有可能引起大气二氧化碳浓度大的波动。

2.森林生态系统的碳循环

森林生态系统是陆地中重要的碳汇和碳源,在这个系统中,森林的生物量、植物碎屑和森林土壤固定了碳素而成为碳汇,森林以及森林中微生物、动物、土壤等的呼吸、分解则释放碳素到大气中成为碳源。如果森林固定的碳大于释放的碳就成为碳汇,反之成为碳源。在全球碳循环的过程中,森林是一个大的碳汇,但随着森林破坏、退化的加剧以及一些干扰因素(如火灾)的影响,森林生态系统就可能成为碳源,这将更加剧全球的温室效应,导致生态环境的进一步恶化。通过国内外的一些研究表明,温带和北部寒带森林是碳汇,如北方森林每年净吸收碳量为0.4~0.6Pg碳,俄罗斯森林每年固碳0.36~0.45Pg碳。在温带,森林每年净吸收碳量为0.17~0.35Pg碳,美国东南部的森林生态系统每年固碳0.07Gt碳。而热带森林地区由于过度砍伐森林以及土地利用方式的改变已成为碳源,在1980年向大气净释放了1.0×105~2.6×105g碳。

在森林生态系统中,植物首先通过光合作用吸收二氧化碳生成有机质贮藏在体内(Gp),这是森林吸收碳素的过程。而后,通过植物自身的吸收作用要释放出一部分碳素(Ra)。另外,植物还会以枯枝落叶、根屑等形式把碳贮藏在土壤中,而土壤中的碳有一部分会被微生物和其他的异养生物通过分解和呼吸释放到大气中(Rh)。森林生态系统和大气之间的碳通量是森林生长过程中固定的碳和干扰过程中释放碳之间的差值。森林生态系统的净生产量(NEP)可用下面的公式表示:NEP=Gp-Ra-Rh,如果在自然生长状态下,按上面这个公式计算,一般森林生态系统的NEP为正,是个碳汇。然而,由于人类活动的干扰和破坏,尤其是对热带森林的乱伐或把其变成为农业用地等行为就会使森林生态系统的NEP为负,从而成为碳源,这应该引起人类的关注,采取有效措施防止森林变成碳源,从而缓和和扭转全球气温变暖的趋势。我国森林生态系统在陆气系统碳循环中表现为碳汇,其NEP值为0.48Pg碳。

3.森林生态系统在碳循环中的作用

从人类认识到温室气体尤其是二氧化碳浓度的升高会使全球气温变暖,从而带来一系列严重生态环境问题时,就展开了对碳素循环的研究。而森林生态系统作为吸收二氧化碳释放氧气的一个大碳汇,在碳循环中起着非常重要的作用。全球森林面积为41.61亿公顷,其中热带、温带、寒带分别占32.9%、24.9%和42.1%。全球陆地生态系统地上部的碳为562Gt,森林生态系统地上部的含碳量为483Gt,占了86%。全球陆地生态系统地下部含碳量为1272Gt,而森林地下部含碳约927Gt,占整个世界土壤含碳量的73%。森林生态系统在碳循环中的作用主要取决于以下几个方面:(1)生物量。森林生态系统的生物量贮存着大量的碳素,如按植物生物量的含碳量为45%~50%计,那么整个森林生态系统的生物量将近一半是碳素含量。森林的生物量与其成长阶段的关系最为密切,一般森林据其年龄可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林/过熟林,其中碳的累积速度在中龄林生态系统中最大,而成熟林/过熟林,其中碳的累积速度在中龄林生态系统中最大,而成熟林/过熟林由于其生物量基本停止增长,其碳素的吸收与释放基本平衡。从森林的年龄结构来估算吸收碳素的潜力是决定森林生态系统碳汇功能的一个主要方面。目前,我国森林的结构以幼龄林、中龄林居多,因此我国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力很大。据王效科等估算,我国森林生态系统潜在的植物总碳贮量为8.41Pg,现有的实际碳贮存总量只是潜在的植物总碳贮量的44.3%。因此,如果我国的森林生态系统得到切实有效地保护,那么它将是中国一个重要的碳汇。

(2)林产品。森林生态系统林产品的固碳量是个变化很大的因子。一般林产品根据其使用寿命可分为短期产品和长期产品。像燃料用木、纸浆用木等属于短期产品,而胶合板、建筑用木则属于长期产品。林产品使用寿命的长短在很大程度上也决定着森林生态系统的碳汇功能。使用寿命长的林产品可以延缓碳素释放,缓解全球大气碳浓度的增加,一般来说,耐用林产品的使用寿命可达100~200a,在这么长时间里,通过再造林完全可以实现碳素的良性循环。因此,应尽量加工耐用、使用寿命长的林产品。

(3)植物枯枝落叶和根系碎屑。这一部分含碳量在整个森林生态系统中占的比例虽少,但也是一个不容忽略的碳库,减缓它的沉淀和分解对于森林生态系统的固碳量也起到一定的作用。

(4)森林土壤。这是森林生态系统中最大的碳库。不同的森林其土壤含碳量具有很大的差别,在北部森林中森林土壤占有84%总碳量;温带森林土壤中的碳占到其总碳量的62.9%;在热带森林中,土壤中的含碳量占整个热带森林生态系统碳贮量的一半。全球森林土壤的含碳量为660~927Gt,是森林生态系统地上部的2~3倍。国内外很多学者都认识到森林土壤碳库的重要作用,纷纷对其展开研究。目前,研究土壤碳库及其碳循环和全球变化已成为土壤学的一个新的发展方向。

4.参考文献

[1]方精云,任梦华.北极陆地生态系统的碳循环与全球温暖化[J].环境科学学报,1998,18(2):113-118.

[2]张传清.俄罗斯自然生态系统中的碳循环[J].环境科学,1997,18(3):86-87.

[3]周玉荣,于振良.我国主要森林生态系统碳贮量和碳平衡[J].植物生态学报,2000,24(5):518-522.

[4]王效科,冯宗炜.中国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力[J].生态学杂志,2000,19(4):72-74.

[5]陈庆强,彭少麟.土壤碳循环研究进展[J].地球科学进展,1998,13(6):555-563.

碳循环范文篇3

关键词:碳循环;碳通量;低碳城市;发展模式

一、引言

城市是生产、生活和消费的聚集体,因此城市也就成为了能源消耗的集中地。据统计,大城市消耗的能源占全球的75%,温室气体排放量占世界的80%。中国46%的人口居住在城市,但却消耗着85%的能源,排放着几乎相同比例的CO2。因此,在新型城镇化背景下,以CO2等温室气体减排为目标的“低碳城市”、“城市低碳发展模式”有着特殊的意义。2008年初,世界自然基金会(WorldWideFundforNature)与国家建设部联合推出以中国上海和保定两市为“低碳城市”试点以后,“低碳城市”迅速“蹿红”。低碳城市实际上是以“低能耗”、“低污染”和“低排放”的低碳经济为发展理念的城市运营模式或新经济发展模式。从这个意义上讲,低碳城市的建设与生态文明的战略目标是完全一致的。如何促进城市低碳转型,以实现低碳城市的目标?大多学者提出应实现经济和能源结构、城市建筑、城市交通、居民消费方式低碳化。但是单纯考虑这些的建设思路将导致低碳城市的雷同发展。因此,在进行低碳城市探索时,要结合城市碳循环过程特点,建立科学合理的低碳发展规划,探索与城市资源禀赋、功能定位相匹配的综合解决方案,这样的低碳城市才具有实效性和可持续性。

二、低碳城市的内涵

关于低碳城市的定义说法不一。世界自然基金会的定义:低碳城市是指在经济高速发展的前提下,保持能源消耗和CO2排放处于较低水平的城市;气候组织(ClimateGroup)给低碳城市下的定义是:在城市内推行低碳经济,实现城市的低碳排放,甚至是零碳排放。上述两个定义较为笼统,只强调了城市低碳发展的目标,没有说明城市低碳目标的实现方式。还有多个学者对低碳城市作出了定义:低碳城市经济发展的核心动力是低碳产业、城市居民的低碳生活方式和生活理念,以及政府以低碳社会为目标规划的城市建设蓝图。很显然,此定义强调了城市低碳目标的实现方式,但是忽略了城市低碳发展的目标。基于以上考虑,我们认为:低碳城市是在政府、企业、个人和组织机构等四方面的努力下,根据城市的资源禀赋和功能要求,依靠政府的政策引导和制度约束,实现低碳的生产方式和生活方式,实现碳源小于碳汇的目标。这个定义揭示:低碳城市的目标是保持碳源(CarbonSource)小于碳汇(CarbonSink),相对于碳的零排放目标,这个目标更具可完成性。此内涵也揭示了低碳城市的实现方式,即应将碳汇纳入衡量体系,如果该城市的“碳的寄存体”可以承载已有的碳源,就相当于没有碳排放。这体现了城市碳循环的基本原理,通过城市植被和土壤等碳汇作用,不产生碳的溢出,实现碳源小于碳汇。

三、城市碳循环核算

城市碳循环具有“自然—经济”二元结构特征。城市生态经济系统的碳循环过程包括城市能源消耗、城市扩建、城市土壤植被覆盖等产生的碳通量变化。同时,在自然和人为的作用下,其碳库的碳储量在一定时间内会发生着输入和输出的碳通量变化。了解城市碳循环过程为低碳城市发展提供数据支持和目标切入点。(一)城市的碳通量。城市的碳循环核算首先是从城市碳库、城市输入通量和城市输出通量等几个方面来整体考虑城市的碳通量的变化。因此,一方面我们要大量收集能源的消耗、交通使用、植被和土壤等方面的数据,另一个方面也需要进行对影响城市碳循环的社会经济和生物物理因素进行跨学科研究。(二)城市碳通量的核算。对城市自然经济大系统展开碳通量核算的具体内容包括:城市工业、居民、交通能源消耗的碳排放;计算城市植被、土壤覆盖产生的碳通量;估算城市扩建和土地利用方式转换带来的直接和间接的碳排放和碳储量的变化。具体核算的过程,首先可以利用遥感技术(RS)手段并结合城市的地面调查,获得城市各种土地利用、河流及覆盖植被、生产和社区的状态参数,随后可以利用地理信息系统(GIS)结合生态模型来分析和处理城市碳通量的空间分布及动态变化数据,最后以地图、图形、数据表格等形式展示分析的结果。

四、低碳城市发展模式

城市的低碳发展模式,不仅仅是停留在城市植树造林绿化层面,更应该是从低碳城市发展规划入手。在城市碳循环核算的基础上,降低重点领域碳排放、政府推行低碳管理方式等方面开启碳源控制模式和碳汇降碳模式。(一)低碳城市发展规划。在城市碳核算的基础上,科学地分析城市当前和过去各区域的碳源/汇数据,预测城市各区域碳源/汇未来发展情景,以此制订合理的低碳城市发展规划。1.确定城市不同区域的碳排放强度。在城市碳核算的基础上,将城市划分为碳排放重点区、碳排放平衡区、碳汇区。针对三类功能区来酌情确定经济的开发强度和环境保护阈限,制定切实可行的区域发展规划,以实现碳源和碳汇平衡。2.确定城市不同区域、行业的碳减排数量。通过计算得出城市CO2等温室气体等的排放总量后,根据减排的目标和减排的要求,将这些指标合理的分解到各个区域、部门和企业,要求严格按照碳减排的计划来组织生产,通过控制温室气体排放的总量。(二)低碳城市发展模式。现有关于低碳城市发展模式的研究主要局限于限制高碳产业发展、改变能源结构、发展低碳交通和低碳建筑、政府推行低碳管理方式等几个方面。而在城市碳循环分析的基础上,可以明晰不同模式的基本驱动因子(如地理条件、社会经济因素等)的作用,根据城市温室气体排放的清单和份额,当前和过去城市各区域的碳源/汇等碳循环规律,有针对性地在碳排放重点实行碳源控制模式和碳汇降碳模式。1.碳源控制模式。碳排放重点区一般位于城市中心区,交通和建筑又是其中的重点领域。因此针对这类区域可采取如下措施:采用低碳排放强度的交通系统,比如采用固定轨道大容量新能源的公共交通体系,可以在很大程度上减少交通领域的碳排放;同时,尽量采用清洁能源和新能源;提高能源使用效率和减少碳排放;采用绿色建筑技术,降低建筑物的能源消耗和碳排放等。2.碳汇降碳模式。碳汇降碳模式主要针对增加城市绿地面积,提高碳汇能力。城市的热岛效应可以通过树木和绿地空间的增加来提高碳吸收。据测算,如果一个城市全部屋顶面积实行绿化,城市上空的CO2将减少80%左右;改善营养搭配和农业规划措施来提供人们所需要的食物,不仅有利于个人的身体健康还可以增加土壤碳汇和减少碳排放;在工业生产方面,通过补贴有利于碳捕捉的技术开发和利用,将是未来城市碳汇降碳模式一个重要领域。

五、低碳城市发展路径选择

碳循环范文篇4

关键词:森林生态系统;碳储量;碳循环;作用

根据生态学原理,一个系统中的自然过程总是有利于系统的结构稳定和功能最大化,而非自然过程总是降低或破坏生态系统的稳定性,增加系统的不确定性,增加系统的不确定性。显然,大量开采化石燃料以及开采森林等活动都是非自然过程,这些活动导致了大气二氧化碳浓度的不断上升。虽然目前我们尚不能准确地预测其生态后果,但最终的结果必将危害人类自身。鉴于大气二氧化碳上升可能引起的严重生态后果,科学家对于全球碳循环进行了广泛的研究。具体内容包括地球各部分(大气、海洋和森林等)碳储量估算,森林生态系统与其他部分碳的交换量(流)的估算,以及人类干扰对各个库和流的影响。在陆地生态系统中,森林是最大的有机碳的贮库,它贮有1146Pg碳,占整个陆地碳库的56%。因此,了解森林生态系统在碳循环中的作用,对于研究陆气系统的碳循环乃至全球碳循环都是一个基础,具有重要的意义。

一、森林及地球各部分的碳储量

当前,对全球碳库及库与库之间的转移量以及转移速率等关键性数值的估计差异较大。大气层中的碳总量约为7.0×1017~7.5×1017g。由于大气层的二氧化碳浓度正处加速上升阶段,因而其碳储量的估计值显然与估算的时间有一定的关系。地壳碳储量最大,估计值相差也大,不过它们与其他库的交换很小,因此一般不会给碳流量的估算带来大的误差。海洋是仅次于地壳的大碳库,也是最大的一个汇。通常估计海洋中的碳储量时将其分为表层和深层2个亚库,前者与大气有较频繁和较稳定的碳交流。陆地生物群落包含的碳量约为5.5×1017~5.6×1017g。

在各个库中,陆地生物群落最容易受到人类活动的干扰,因此也是对大气二氧化碳浓度变化影响最大的分库。海洋碳储量虽大,但与大气处于相对稳定的碳交换状态,目前估计海洋与大气的交换是每年吸收约2.0×1015~3.0×1015g的碳。陆地生物群落在未受干扰状态,以吸收固定二氧化碳为主,一旦受破坏,则要向大气排放大量的二氧化碳。

森林是一种主要的植物群落类型,约占地球陆地面积的1/3(4.1×109hm2)。森林生物量约占整个陆地生态系统生物量的90%,生产量约占陆地生态系统的70%。森林生态系统在全球碳循环过程中起着重要的作用。

在自然状态下,森林进行光合同化二氧化碳,固定于生物量中,同时以根生物量和枯落物碎屑形式补充土壤的碳量。在同化二氧化碳的同时,存在林木呼吸和枯落物分解释放二氧化碳进入大气这一逆过程,同时固定于木质部分的二氧化碳也会在一定的时间后腐烂或被烧掉,以二氧化碳的形式归还大气。因此,从很长的时间尺度(1000~10000a)考察森林对大气二氧化碳浓度变化的作用,其影响是很小的,只能是一个不很大的汇。但在短时间程度(<300a)来考察,由于单位森林面积中的碳储量很大,林下土壤中的碳储量更大,因此森林变化(人类干扰)就有可能引起大气二氧化碳浓度大的波动。

二、森林生态系统的碳循环

森林生态系统是陆地中重要的碳汇和碳源,在这个系统中,森林的生物量、植物碎屑和森林土壤固定了碳素而成为碳汇,森林以及森林中微生物、动物、土壤等的呼吸、分解则释放碳素到大气中成为碳源。如果森林固定的碳大于释放的碳就成为碳汇,反之成为碳源。在全球碳循环的过程中,森林是一个大的碳汇,但随着森林破坏、退化的加剧以及一些干扰因素(如火灾)的影响,森林生态系统就可能成为碳源,这将更加剧全球的温室效应,导致生态环境的进一步恶化。通过国内外的一些研究表明,温带和北部寒带森林是碳汇,如北方森林每年净吸收碳量为0.4~0.6Pg碳,俄罗斯森林每年固碳0.36~0.45Pg碳。在温带,森林每年净吸收碳量为0.17~0.35Pg碳,美国东南部的森林生态系统每年固碳0.07Gt碳。而热带森林地区由于过度砍伐森林以及土地利用方式的改变已成为碳源,在1980年向大气净释放了1.0×105~2.6×105g碳。

在森林生态系统中,植物首先通过光合作用吸收二氧化碳生成有机质贮藏在体内(Gp),这是森林吸收碳素的过程。而后,通过植物自身的吸收作用要释放出一部分碳素(Ra)。另外,植物还会以枯枝落叶、根屑等形式把碳贮藏在土壤中,而土壤中的碳有一部分会被微生物和其他的异养生物通过分解和呼吸释放到大气中(Rh)。森林生态系统和大气之间的碳通量是森林生长过程中固定的碳和干扰过程中释放碳之间的差值。森林生态系统的净生产量(NEP)可用下面的公式表示:NEP=Gp-Ra-Rh,如果在自然生长状态下,按上面这个公式计算,一般森林生态系统的NEP为正,是个碳汇。然而,由于人类活动的干扰和破坏,尤其是对热带森林的乱伐或把其变成为农业用地等行为就会使森林生态系统的NEP为负,从而成为碳源,这应该引起人类的关注,采取有效措施防止森林变成碳源,从而缓和和扭转全球气温变暖的趋势。我国森林生态系统在陆气系统碳循环中表现为碳汇,其NEP值为0.48Pg碳。

三、森林生态系统在碳循环中的作用

从人类认识到温室气体尤其是二氧化碳浓度的升高会使全球气温变暖,从而带来一系列严重生态环境问题时,就展开了对碳素循环的研究。而森林生态系统作为吸收二氧化碳释放氧气的一个大碳汇,在碳循环中起着非常重要的作用。全球森林面积为41.61亿公顷,其中热带、温带、寒带分别占32.9%、24.9%和42.1%。全球陆地生态系统地上部的碳为562Gt,森林生态系统地上部的含碳量为483Gt,占了86%。全球陆地生态系统地下部含碳量为1272Gt,而森林地下部含碳约927Gt,占整个世界土壤含碳量的73%。森林生态系统在碳循环中的作用主要取决于以下几个方面:

(1)生物量。森林生态系统的生物量贮存着大量的碳素,如按植物生物量的含碳量为45%~50%计,那么整个森林生态系统的生物量将近一半是碳素含量。森林的生物量与其成长阶段的关系最为密切,一般森林据其年龄可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林/过熟林,其中碳的累积速度在中龄林生态系统中最大,而成熟林/过熟林,其中碳的累积速度在中龄林生态系统中最大,而成熟林/过熟林由于其生物量基本停止增长,其碳素的吸收与释放基本平衡。从森林的年龄结构来估算吸收碳素的潜力是决定森林生态系统碳汇功能的一个主要方面。目前,我国森林的结构以幼龄林、中龄林居多,因此我国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力很大。据王效科等估算,我国森林生态系统潜在的植物总碳贮量为8.41Pg,现有的实际碳贮存总量只是潜在的植物总碳贮量的44.3%。因此,如果我国的森林生态系统得到切实有效地保护,那么它将是中国一个重要的碳汇。

(2)林产品。森林生态系统林产品的固碳量是个变化很大的因子。一般林产品根据其使用寿命可分为短期产品和长期产品。像燃料用木、纸浆用木等属于短期产品,而胶合板、建筑用木则属于长期产品。林产品使用寿命的长短在很大程度上也决定着森林生态系统的碳汇功能。使用寿命长的林产品可以延缓碳素释放,缓解全球大气碳浓度的增加,一般来说,耐用林产品的使用寿命可达100~200a,在这么长时间里,通过再造林完全可以实现碳素的良性循环。因此,应尽量加工耐用、使用寿命长的林产品。

(3)植物枯枝落叶和根系碎屑。这一部分含碳量在整个森林生态系统中占的比例虽少,但也是一个不容忽略的碳库,减缓它的沉淀和分解对于森林生态系统的固碳量也起到一定的作用。公务员之家

(4)森林土壤。这是森林生态系统中最大的碳库。不同的森林其土壤含碳量具有很大的差别,在北部森林中森林土壤占有84%总碳量;温带森林土壤中的碳占到其总碳量的62.9%;在热带森林中,土壤中的含碳量占整个热带森林生态系统碳贮量的一半。全球森林土壤的含碳量为660~927Gt,是森林生态系统地上部的2~3倍。国内外很多学者都认识到森林土壤碳库的重要作用,纷纷对其展开研究。目前,研究土壤碳库及其碳循环和全球变化已成为土壤学的一个新的发展方向。

参考文献:

[1]方精云,任梦华.北极陆地生态系统的碳循环与全球温暖化[J].环境科学学报,1998,18(2):113-118.

[2]张传清.俄罗斯自然生态系统中的碳循环[J].环境科学,1997,18(3):86-87.

[3]周玉荣,于振良.我国主要森林生态系统碳贮量和碳平衡[J].植物生态学报,2000,24(5):518-522.

[4]王效科,冯宗炜.中国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力[J].生态学杂志,2000,19(4):72-74.

[5]陈庆强,彭少麟.土壤碳循环研究进展[J].地球科学进展,1998,13(6):555-563.

碳循环范文篇5

关键词:农业经济;绿色;低碳循环;环保

21世纪,产业发展的新模式是绿色低碳循环经济发展模式。为了能够在全球的生态安全上做出贡献,使我国的建设更加的美丽,让人和自然的和谐发展进入到一个新的格局,就要按照党在会议中所提出的建立绿色低碳循环的产业体系,在保证保护环境和节约资源的前提下,对城市进行科学合理的布局、打开农业发展的格局、保证生态安全的格局。因此,我国必须坚持绿色发展,促进经济的可持续发展,绿色低碳循环发展就成了推动农业经济发展的最重要的一个选择和路径。

一、在农业经济绿色低碳循环下的综合论述

现如今,我国农业经济发展的新思路离不开绿色低碳循环的发展。对绿色低碳循环发展的成了促进农业经济中最重要的研究课题。一方面全球的气候都在逐年变暖,要想农业经济的发展得以实现、可持续的发展策略得到实施,对现有的资源提高循环使用率,我们应在农业经济的发展当中实现技术、制度等的创新,促进产业转型,通过这些方式尽可能的做到减少一些温室气体的排放问题,像二氧化碳;另一方面是济绿色农业经的发展,它是在传统农业经济发展的基础上,根据市场、经济的需求,连同生态的共同发展,对农业经济的生态系统进行良性的循环,从而达到农业资源的可持续利用的过程。它是促进可持续发展经济的一个必不可少的一部分。

二、推动我国绿色低碳循环农业经济的现实意义

一方面我国土地的人均占有量明显比联合国的世界土地人均占有量要低很多,传统的农业经济还存在着耗材高、污染高、农业的资源又在过度的消耗问题。要想改善我国农业经济发展的现状,只有采取低碳的农业发展模式,发展绿色低碳循环的农业经济,才能使我国粮食产量得到提高,我国农业经济的增长才能进一步推动;另一方面传统的农业经济发展中,化肥、农药的大量使用、农业乱推乱放造成的水土污染、我国可用的耕地面积又因为解决温饱问题对土地进行的大量严重的破坏而变小,这些都促使我国农业经济向绿色低碳循环的农业经济发展。随着新世纪的发展,粮食供应问题在不断的升华,使我国农产品的进出口问题上受到了严重的制约。对于此,要保护好我国的生态环境和更好的对我国粮食的安全进行维护,必须加快实施绿色低碳循环的农业经济发展,粮食的安全问题才能得到更好的解决。

三、我国农业经济在发展绿色低碳循环中所面临的问题

一方面建设我国农业基础的设施不完善。近年来我国对农业产业也出台了很多辅农、惠农及助农的工业化的优惠政策,但是仍旧出现了可用耕地流失越来越严重、耕地面积越来越少、农业资源的大量浪费这些问题,这都是由于农业经济的基础设施不够完善所造成的,再加上有些农业经济基础的设施使用年头过长,出现老化现象,这更促使农业资源被严重破坏;另一方面我国的农业基础相当薄弱,总结出以下三点:第一,在市场经济的发展中,青壮年集体外出打工的人员越来越多,造成了农业产业的劳动力出现明显的缺口,造成我国农村的劳动力严重的短缺;第二,虽然我国的国土面积相当大,但是人与土地之间的矛盾又很明显,我国人均的可耕种的耕地面积比世界人均可耕种的耕地面积低的太多了;第三,我国虽然全方面的普及九年制义务教育,对职业技术教育也在不断加强,但是我国从事农业的文化水平没有得到根本上的提高,最明显的就是我国农村人口的文化程度上普遍不高;最后一方面是没有及时完善我国农业经济的服务系统。本来对于我国农业经济的发展的方向上起步就比较晚,农业经济的服务系统又没有得到及时的建立和完善,这也使在进行农业经济的服务工作的开展上得不到顺利的进行,其服务水平也就没有得到很好的提高。

四、我国农业经济发展绿色低碳循环中的应对措施

一方面对我国农村基础的设施进行建设完善。在对我国农村的基础的设施建设中,在更换和检修上,实行大力开展对农业低碳的经济发展方向大规模的普及,同时向农村进行多方位的引流,利用好资源开发新技术,使农民的视野更加开阔,让我国的农业实现经济的效益最大化;另一方面对我国农业的产业经济结构上。为了使绿色低碳循环的农业经济规模越来越大及出现联动的效应,对基层的农业人员进行绿色低碳循环的农业经济发展模式的灌输、普及,对相应的农业技术服务人员多多进行技术培训和远程继续教育的学习,争取能够培养出一批在绿色低碳循环农业方面的人才专家,从中对于绿色低碳循环的农业种植小能手进行发掘。最后一方面则是我国对农业技术的专业服务系统的建立。不管是工业技术化的发展还是城市化的发展进程,我国农业的经济在其技术水平、物质基础、信息、物流服务等对专业服务系统的建立都已经相当的成熟了。为了能够促进我国绿色低碳循环的农业经济在基层更深入的推广,农业技术的专业服务系统就该包含一系列专门的服务,例如,农产品和其衍生品在销售模式上进行拓宽、对于病虫害虫技术性防治的推广、对于现代化农业的耕种方式实现技术化的普及等等。

五、结语

综上所述,要想促进绿色低碳循环在我国农业经济的发展,在保证生态环境不受破坏、粮食食品相对安全上,对低碳农业的经济发展模式进行推进,打破原有的农业发展的模式,对新型化农业的经济发展路子进行大量的宣传普及工作,才能使我国的农业经济再上一个台阶。

作者:徐代均 单位:重庆市涪陵区人民政府龙桥街道办事处

参考文献:

[1]张宪英.我国低碳农业解读及其发展路径初探[D].复旦大学,2010(5).

[2]周丽.加快我国低碳农业经济发展探析[J].新经济,2014(7).

[3]严立冬,刘新勇,孟慧君,罗昆.绿色农业生态发展论[M].北京:人民出版社,2008:376-377.

碳循环范文篇6

1、合理调节资金、配置资源作用。环境金融对于环保、生态、可循环发展的生态企业和项目优先配资的倾向,将会促进资金和资源的绿色流向,对企业发展和企业资金的配置起导向和约束作用。利于我国产业向高效、绿色方向升级。

2、优先管控环境风险作用。经济人具有逐利、驱害的本性,通过这一追求可以有效避免生态金融项目风险,而绿色生态金融项目正好是环境风险极低的投资方向。可以通过投资环境金融,挖掘新商机、走向新征程。

3、引导社会投资方向的作用。当局通过对环境金融的的政策扶持和舆论导向,可以促进高新生态技术的创新与研发,推动企业向环保、生态金融创新方面进行投资,规范企业健康经营,促进产业绿色发展。

(二)发展低碳经济的必要性

1、是经济可持续发展的需要。发展环境金融,对于国家产业升级、经济力量增强有着重要的影响力。特别对于发展中国家,发展新型绿色产业,极大的促进了经济的可持续发展和社会的进步。对我国而言,目前生态环境形势依然严峻。尽快转变经济发展模式,调整优化产业结构,扶持和鼓励技术创新,通过金融创新,引导社会经济向资源节约、环境友好的方向发展成为一种刚性的需要,也是中国经济可持续发展的必由之路。

2、是推进生态文明建设的重要手段。生态文明是对以往“重视经济发展,忽视环境保护”战略的反思和补救。环境金融是补救生态文明建设、优化经济发展的重要动力。绿色农业、低碳工业、碳金融正是环境金融的具体内容体现。

3、是解决环保筹资难题、调剂资金余缺的重要方式。资金需求量大、筹资难是我国环保事业发展的拦路虎。环保工程如果没有金融搭台难以产生经济价值,对于逐利本性的社会资金来说严重缺乏吸引力。仅仅依靠国家政府维持环保投入常出现资金瓶颈和产业困境。而环境金融的投资能够获取良好收益和政策扶持,这将激励大量资金进入环保领域,促进了投资主体的多元化。

(三)深化环境金融创新的建议

与传统金融相比,环境金融的政策性、产品的先进性、风险管理的复杂性更高,故加快环境金融创新极具意义且极为迫切。而我国未来环境金融的创新发展,需要金融机构和政府联合推动。

1、推进生态环境的产权明晰,健全制度政策。环境权利的明晰是环境金融发展的基础,因此首先要推进生态环境的产权明晰与资产化。首先,应对排污权利和相关自然资源进行明确和界定,以奠定市场机制运行的产权制度基础。其次,应明确规定并处理好环境金融的发展中参与的各主体(政府、金融机构、企业以及公众)的利益关系。

2、加快环境金融产品创新,实现循环经济和金融创新的双赢。将绿色环保理念引入信贷政策制定、融入新产品的产品设计中。大力推动绿色证券、绿色保险、绿色基金等环境信贷创新,创建环保产业投资基金,加强生态金融衍生工具创新。借鉴国际经验,创新各种碳金融衍生品,如碳远期、碳期货、碳期权等,逐步构建我国生态金融衍生产品体系。

3、银行业应提高环境责任,适时抓住机遇。银行在进行贷款业务中,应将环保指标列为贷款评级的重要项目,对绿色环保客户进行降息、延期。银行也应多投资具有发展潜力的绿色、低碳、有机、节能的生态项目。

碳循环范文篇7

在我国农业发展过程中,“三农”问题一直存在,而农业经济又是“三农”问题的工作重点,因此重视农业经济的健康发展,为农民增产增收提供重要保障,这不仅有利于国民经济的健康持续发展,而且对构建和谐社会也具有积极的促进作用。但在当前低碳经济背景下,农业经济在发展过程中受到诸多因素的影响,存在一定的滞后性,这也决定了当前农业经济的发展具有长期性和艰巨性的特点,而且在农业经济发展过程中还存在许多不完善的地方:

(一)农村基础设施较为薄弱

当前我国大部分农村基础设施建设十分薄弱,而且农业生产方式较为落后,尽管各级政府相继出台了一系列优惠政策,但农业生产条件和农业生产方式并没有实现根本上的改变,这在一定程度上制约了农业经济的发展,并导致农业生产效率难以提高,为农业生产规模化和集约化的实现带来了较大的阻碍。

(二)农村产业结构调整较慢

农民整体文化水平较低,受自身素质的影响,对市场经济缺乏深入认识,不仅第一产业发展速度缓慢,第二产业和第三产业发展也存在着一定的滞后性,农业产业结构调整较慢,严重影响了农业资源的合理开发和农业产业化的实现。

(三)环境和人口之间的矛盾不断加剧

我国幅员辽阔,人口众多,这也使人地矛盾十分突出,在农业生产过程中对土地资源和生态环境带来了严重的破坏,也对农业的可持续发展带来了一定的阻碍。

二、循环农业经济发展现状

由于我国人口数量较多,农业用地较少,部分农业用地未能获得较好运用。同时,由于国内经济的发展,土地污染、破坏相当严重,人口数量不断增长而土地的利用效率却持续下降。若想提高土地利用效率,保证在低碳经济时代转变农业经济发展的实施,就要发展循环农业经济,此项方式是进行转换农业发展较为有效的方式之一;只有通过构建循环农业发展经济体制,才能充分满足人们对农作物的需求,同时循环经济体制的建立有助于提高农业生产资源的使用效率,节约资源运用,是进行低碳经济转换农业经济发展的关键方式,利于增加资源利用效率,充分实现有效资源的循环运用。

(一)建立农业种养结合模式

在该模式中,沼气是重要的枢纽,通过食物链的加环技术可以将种植业、加工业以及养殖业结合在一起,之后再利用沼气池厌氧发酵,将以往单一形式的种植和废物的综合利用结合起来,从而加强能量在农业系统中的利用,并且实现耗能低、高产量以及高效率的生产目的。在农业种养结合模式中,主要包括以下几种模式,分别为“牧—沼—粮”、“猪—沼—菜”、“牛—沼—果园”。在我国南部一些地区,农民就利用自身特殊的地理环境和生态环境,选择了“猪—沼—茶”模式,通过对土地、果园、树木以及采摘管理等进行改革,体现出了茶叶的独特风格,得到了国家的重视和关注。该种植模式的利用,在很大程度上促进了低碳循环农业的发展,从而加强农业经济的发展效率,实现农村经济的持续发展。

(二)建立生态系统整合模式

在传统农业的发展过程中,有一种单程线性的结构模式,具体为资源—产品—排放污染,而且该结构模式中,两高一低的特点非常明显,即耗能高、污染排放高、物质和能源利用低。在传统的农业经济发展中,农民都是毫无限制地进行生态资源的利用,加快了一些没有使用价值的污染物的产生,如果将其排放到人们的生活环境中,肯定会对环境造成非常严重的影响,进而阻碍农业经济的持续发展。而生态系统整合模式就是在创建资源—产品—再利用循环机制的基础上,确保生态环境和农业经济发展的平衡。在生态系统整合模式中,主要包括森林覆被、山地耕养结合以及小流域综合治理等。由此可见,我国农业经济的发展一定要以低碳循环农业的发展为基础。由于我国各个地区的地貌特征都不尽相同,而且有的地区地貌非常复杂,因此,在促进低碳循环农业的发展时,可以选择适合的地区来推进,从而充分发挥低碳循环农业在农业经济发展中的作用。

(三)建立农业副产物再利用模式

1.食用菌生产技术的应用

我们可以将牛粪、秸秆等一些副产物作为食用菌生产的基础材料,拓展农业生态产业链,从而实现副产物、食用菌、菌糠、肥料以及大田作物的循环利用,促进低碳循环农业的持续发展。比如,砀山县在生产砀山梨时,修剪果树后的枝条以及废弃的果渣,都可以在砀山梨废弃物、食用菌、有机肥以及梨园模式的基础上实现物质的循环利用。这样不仅能够提高果园的经济效益,还能生产出品质较高的食用菌产品,实现了低碳循环农业的持续发展。

2.沼气制造技术的应用

在农业的生产过程中,我们可以利用一些农作物来进行沼气的制造,对其进行加工,就能充分发挥农作物的作用。比如,加工处理秸秆,对其进行利用,进一步实现秸秆肥料化、饲料化以及能源化的作用,避免对周围的环境造成污染,保护生态环境,这也是建设低碳循环农业的主要措施,进而实现低碳循环农业的持续发展,改善农业经济的现状,提高人们的生活水平。

三、结束语

碳循环范文篇8

构筑高端产业集群,大力发展低碳循环经济。加快低碳循环经济产业示范园建设,重点抓好煤制油、煤制气、煤制甲醇、煤炭提热、煤焦油催化炼解、IGCC和二氧化碳捕捉转化项目建设。启动建设鄂尔多斯新能源产业示范区,推进美国第一太阳能公司太阳能发电、顺大集团多晶硅、香港艾德光伏发电、腾飞轻型飞机制造、蒙西LED研发生产项目落地。全面构筑低碳化工产业链、新能源装备制造产业链、新能源发电产业链,努力形成低碳循环、多元发展、多极支撑的产业格局。全年重点工业项目建设计划完成投资46.8亿元。

转变农村牧区发展方式,加快推进城乡统筹进程。通过引进农牧业企业、成立农牧业专业合作组织、培育农牧业大户等形式,彻底转变农牧业生产经营方式。将农牧业生产要素向企业、合作组织和大户转移,大力发展公司化农牧业,集中建设有机农产品基地和沿河百万头只肉羊肉牛养殖基地。以锡尼镇、独贵塔拉镇、巴拉贡镇为重点,加快推进精品移民小区、廉租房和经济适用住房开发建设,积极构筑和发展适合转移农牧民就业的产业体系,吸纳农村牧区转移人口,完成2507平方公里生态自然恢复区10436人口转移工作。今年重点农牧业项目建设计划完成投资11.3亿元。

突出绿色舒展大气,全力打造宜居宜业现代城镇。加快重点城镇建设,三年内投资99.5亿元完成锡尼镇3平方公里旧城区拆迁改造任务,今年投资20亿元,完成征拆面积100万平方米,新建120万平方米,新增绿地面积100万平方米。扎实推进独贵塔拉新镇区20万平方米二期住宅小区建设及学校、卫生院等公共服务设施建设,打造“生态自然、舒展大气、精彩魅力、安全方便、人文厚重、幸福和谐”的宜居宜业新型城镇。今年重点城镇建设项目计划完成投资33.2亿元。

碳循环范文篇9

关键词:模型构建;支架式教学;物质循环

支架式教学的核心涵盖2种水平,即学生现有发展水平和潜在发展水平。学生现有发展水平表征为独立完成任务的能力;学生潜在发展水平表征为基于教师的指导和帮助,最终独立完成任务的能力。这2种水平在认知上存在的差距,称为最近发展区。在教学过程中,依托多组层级式支架的搭建,帮助学生顺畅地涉过最近发展区,获取高阶认知的教学模式,即为支架式教学。支架式教学的构建流程如图1。模型构建从属于生物学学科核心素养的科学思维范畴,其作为一种现代科学认知手段和思维方法,所提供的观念和印象不仅是人们获取知识的条件,更是人们认知结构的重要组成部分。基于模型构建的支架式教学倡导探究性学习,注重联系现实生活、注重以学生为主体,强调将认知及反思过程还给学生,将参与探究的机会还给学生,将动手和动脑、培养主动获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力的机会还给学生。这种教学能充分调动学生的学习积极性,培养学生的思维探究能力,促进了学生之间的交流与合作。生物学课堂中,基于模型构建实施支架式教学,原则上,既要保持学生独立人格的探究本性,依据学生已有的实际发展水平,对生物学概念进行自主构建;又要秉承协同合作、互动交流的探究精神,完成层级式支架图的意义构建。本文基于最近发展区的核心理念,以“生态系统的物质循环”一课教学为例,重点陈述如何依托建模,组织和实施支架式教学。

1通过概念模型构建,搭建初始化教学支架

概念模型指以某一区域应用为目的,借助语言、文字、图文和符号等形式,对真实世界系统信息进行抽象和简化的一种形式。构建后的概念模型通常呈现形象化、直观化和生动化的特征。《普通高中生物学课程标准(7年版)》(以下简称“新课程标准”)要求“教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些零散的生物学事实的层面上,而是要通过对事实的抽象和概括,帮助学生建立生物学概念,并以此来构建合理的知识框架,为学生能够在新情境下解决相关问题奠定基础”[1]。因此,教师应先通过课前与学生交流,从知识、认知层面上掌握学生现有的发展水平。再依据新课程标准的目标达成,找出二者之间的最近发展区,最后,通过概念模型构建,搭建初始化教学支架,可视化、简易化地呈现教学内容。支架式教学的首要任务是依据“最近发展区”原理,通过学生的自主学习或协作学习构建概念支架图。例如,在“生态系统的物质循环”一课的初始教学中,首先,应紧扣“生态系统概念”这个支架,搭建第1个知识层级。依托学生现有的发展水平,即相关生态系统组成成分的认知贮备,构建最简单的生态系统模型(生物群落+无机环境)。其次,紧扣“物质循环概念”这个支架,搭建第2个知识层级。以DDT的分布资料和核辐射的分布资料(资料1:施用农药DDT的地区,虽然占陆地面积的小部分,可是在远离施药地区的南极,动物体内发现了明显高于环境含量的DDT;资料2:1年日本福岛县发生里氏级地震,导致该县核电站反应堆发生爆炸,核蒸汽泄漏。核辐射物质随风传播至中国大陆、俄罗斯等广泛地区),引导学生进行情境式体验,开展师生间协作,构建“物质循环概念”模型。最后,再根据“生物群落概念”这个支架,对生态系统“物质循环概念模型”进行修正、完善,搭建第3个知识层级,即“生产者、消费者、分解者和无机环境”四者间的物质循环模型。至此,学生在自主学习和协作学习中,借助概念模型的支架式构建,顺利地完成了“生态系统物质循环”知识网络的构建(图2)。图2“生态系统物质循环”知识网络构建流程图通过概念模型构建,以评估学生的现有发展水平为起点,由浅入深搭建初始化教学支架,逐步细化至各层级知识点间的纵向联系,直观地反映生物学概念的本质内涵。

2通过实例模型构建,搭建深化型教学支架

实例模型指运用模型构建的原理或方法可视化相关生物学知识,例如,概念图、概率计算、样方调查、细胞模型、DNA的双螺旋结构等[2]。利用实例模型构建实施支架式教学,教师要引导学生自主学习、合作学习和探究学习,使静态的课堂演进成互动式对话课堂,使理论性的课堂演进成生命课堂。借助实例构建支架式教学流程,渗透良好的生态意识和健康文明的生活方式。基于实例模型的支架式教学能否反映生物学核心素养目标,关键在于通过鲜活实例的支架图构建,使学生获取解决生产、生活问题的担当和能力。例如,在“生态系统的物质循环”一课的实例拓展(碳循环)教学中,首先,依托关键问题“无机碳的存在形式是什么?”为支架,搭建第1个知识层级,引导学生参照图2得出:在“无机环境和生物群落”构成的简单模型中,碳元素主要是以CO2的形式流通的。一方面CO2主要通过光合作用进入生物群落,另一方面CO2通过生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用返回无机环境。其次,依托关键问题“有机碳的存在形式是什么?”为支架,搭建第2个知识层级,引导学生参照图2得出:在生物群落中,碳是以含碳有机物的形式进行传递和流通的。最后,依托关键问题“化石燃料如何生成和分解?”为支架,搭建第3个知识层级,联系现代工业的发展、人类大量燃烧煤、石油等化石燃料的事实,引导学生得出:生物群落中的有机碳,在地层中经过千百万年的积存才能形成化石燃料,而人类的活动却能在很短的时间内就将其释放至无机环境,化石燃料生成和分解方式上的严重不平衡,是导致环境恶化(例如,温室效应等)的根源,借此帮助学生建立崇尚健康文明的生活方式,引导他们成为健康中国的促进者和实践者(图3)。图3“碳循环”知通过分步设置关键问题作为支架,搭建碳循环模型支架图,使教学有条不紊地层层推进,这不仅有助于学生思维张力的保持,也有助于凝聚课程的基本问题,避免教学的碎片化。

3借助学生的实践类模型,测评和反馈教学成效

实践类模型指在模型构建教学过程中,教师根据学生完成的情况,从每个活动小组中挑选出具有典型特征的模型构建图,组成教学反馈案例进行现场教学测评与反馈。在模型构建的支架式课堂教学效果评价中,通过从学生实践的过程中组建一系列模型构建案例,既能直观地建立知识和考查2种方式间的联系,实现由所学知识理论到试题文本的知识迁移;又能借助此种形式,使相关生物学问题的内涵与外延变得更清晰,让学生的学科核心素养在寻求答案时得到检验。评价教学体系端就是依据教学目标对教学过程中的各种因素及其综合结果作出科学判定。旨在为进一步改进教学工作提供可靠依据,使教学按一定的方向和水平有序地达到既定目标[3]。在“生态系统的物质循环”一课的评价教学体系端,教师可依据现场学生完成的相关模型,组建试题文本。例如,笔者在现场实施完此课后,以“生态系统物质循环模型”为焦点,现场从学生构建的模型中,组建了下面这道检测题。下面是3位学生分别构建的不同层次的生态系统碳循环示意图,请先仔细分析3个模型构建图,然后找出错误的选项A.3幅图中生产者都是AB.图甲中C能促进生态系统的物质循环和能量流动C.图乙中A、B、D、E构成群落,碳在其中流动的形式是有机物D.若使图甲、图乙、图丙完整表示碳循环,需补充化学燃料燃烧产生CO2该题的答案为A。此题的创设依据来源于新课程标准学业要求:“使用图示等方式表征并说明生态系统的物质循环、能量流动和信息传递的过程和特征,并对相关的生态学实践应用作出合理的分析和判断”[1]。此题的关键词是“碳循环”,解题的思维迁移是搭建如图3所示的“碳循环模型”构建图,通过彼此间的对比、观察,即能得出答案。这种考查方式,更符合学生思维发展水平,更容易实现知识的迁移,也更容易检验学科核心素养的发展水平。借助学生的实践活动提炼、组建试题,能起到现场解决学生学习疑惑的功能,同时也间接地反馈了这节课的教学效果。

主要参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准(7年版).北京:人民教育出版社,8:26-.

[2]赵萍萍,刘恩山.新课程标准理念下的高中生物学建模教学策略.生物学通报,,(2):.

碳循环范文篇10

关键词:畜禽粪便污染;绿色畜牧养殖产业;循环发展

进入21世纪,我国畜牧养殖生产快速发展,畜禽养殖数量及规模随着社会大众的人均收入提升不断增加。但是不合理的集约化规模化养殖模式产生大量的畜禽粪便,这些粪便如果得不到妥善有效的利用,会造成严重的环境污染问题,给人民的正常生产生活造成负面影响。防治畜禽粪便污染,保护生态环境,推进畜牧养殖产业,可持续发展,是目前需要重点解决的问题。

1畜禽粪污污染

1.1生物污染。患病动物或隐性带病的动物在粪便和尿液中常夹杂很多致病菌和寄生虫虫卵,如果得不到妥善有效的处理,随意排放,随意丢弃,很可能会造成致病菌的快速传播蔓延,成为新的传染源,造成疫病反复流行,反复传播。某些人畜共患病还会威胁到人类的身体健康。1.2氮磷污染。很多养殖户为保证动物健康生长,通常会在饲料中添加大量的能量饲料原料和蛋白质饲料原料,含量超标的饲料不能被动物机体很好的利用,会随着粪便排出体外。这些粪便中夹杂很多氮磷有机化合物,进入土壤或进入水源后,通过进一步的发酵分解产生大量有毒有害物质,使土壤和水源被严重污染,失去应有的生产价值和利用价值,导致土壤耕作层变浅,土壤板结严重,有机物质下降,有益微生物失去活性,水体负营养化,大量水生动物死亡,各种藻类大量繁殖,使得水体自我净化能力进一步下降。1.3大气污染。粪便中夹杂很多有机化合物,如各种蛋白质、脂肪,这些物质在空气中堆积发酵,会进一步分解,产生大量的有毒有害气体,如硫化氢气体、粪臭素、脂肪族的醛类、硫醇、胺类和氨气等,这些有毒有害气体会严重刺激动物和人类的呼吸道黏膜,造成呼吸道系统的保护功能下降,很容易导致病原菌侵袭,造成呼吸道疾病传播蔓延。

2对策

2.1明确职责分工,抓好工作落实。第一,对辖区内畜禽粪污整治工作实行网格化管理,畜牧部门负责对网格内畜禽养殖场(户)畜禽粪污综合利用进行技术指导,环保部门负责依法加强对养殖粪污污染的监督检查,对不按规定进行整治造成粪污污染的将依据有关规定进行处理,村庄负责对本网格内畜禽养殖场(户)的畜禽粪污无害化处理情况进行日常巡查监管工作。第二,各村负责督促本村庄畜禽养殖场户按标准建设粪污无害化处理设施,在规定时间内全部完成粪污配建工作,并督促养殖户及时清运粪污,杜绝因畜禽养殖污染出现投诉。第三,加强工作督查,将对各村组织落实畜禽养殖污染整治及粪污处理设施配建工作开展情况,进行督查验收,对未在规定的时间内配套建设与养殖规模相适应的粪污无害化处理设施的养殖场(户),办事处将会同有关部门责令拆除或者关闭,并追究村庄责任人的责任。第四,做好禁养区禁养工作。村委会要负责做好对村民的教育和监督工作,禁养区内一律不得新建畜禽养殖场(户),对于禁养区内关闭的畜禽养殖场(户)一律不得复养。否则将会同有关部门予以强制关闭并依法予以处罚,同时追究相关责任人的责任;第五,加强考核工作。把村庄畜禽粪污整治及粪污处理设施配建工作作为工作考核的重要内容,计入年终考核。2.2推进畜禽养殖粪污资源化利用。首先,大力推广种养循环模式。畜禽规模养殖场粪污资源化利用应坚持农牧结合、种养平衡,积极推广“畜(禽)-沼-菜(果、茶)等种养循环模式,提高粪污综合利用率。采用堆肥、沤肥、沼肥、肥水等还田利用的,要依据畜禽养殖粪污土地承载力测算技术指南合理确定配套农田面积,并按GB/T25246执行[1]。其次,积极推行多种技术模式。肉牛、肉羊和家禽等以固体粪便为主的规模化养殖场,鼓励进行固体粪便堆肥或建立集中处理中心生产商品有机肥。生猪和奶牛等规模化养殖场,鼓励采用粪污全量收集还田利用和“固体粪便堆肥+污水肥料化利用”等技术模式。在长江沿江县市要大力推进畜禽粪污资源化利用工作,因地制宜推广粪污全量收集还田利用,全部规模化养殖场实现粪污资源化利用。最后,规范养殖废弃物利用。对于还田利用的畜禽养殖粪便,应符合畜禽粪污还田利用标准和规范要求。对于向环境排放经过处理的畜禽养殖废弃物,应符合国家和地方规定的污染物排放标准和总量控制指标。规模畜禽养殖场应建立生产运行和粪污资源化利用设施设备运行台账,各地畜牧部门要督促规模畜禽养殖场做好粪污收集、处理、利用等台账记录工作。2.3强化指导,从严治污。引入“公司+养殖企业+农户”温氏养殖模式,指派技术人员现场开展污染治理指导服务工作。对适养区内的养殖户,严格实行雨污分流、干湿分离,督促其购进干湿分离机、粪污运输车等设备;对规模养殖场,要求建设与其规模相适应的化尸井、雨污分流沟(包括污水暗沟、雨水沟)、粪尿干湿分离池、污水三级沉淀池、沼气池等工业化粪污处理设施,采用先进的粪污收集和处理技术,提高粪污资源化利用率[2]。要求各养殖场及时清理化粪池,对楼板覆盖密封、定期消毒。2.4加大粪污污染查处力度。养殖场必须完善全面完成粪污处理设施建设达到配套要求,并通过环评检查。在粪污治理过程中,根据各自实际情况按“三改两分再利用”技术要求,实行清洁生产,即改水冲清粪为干式清粪、改无限用水为控制用水、改明沟排污为暗沟排污,固液分离、雨污分流,粪污无害化处理后综合利用,达到养殖污染减量化、无害化、资源化利用等目标[3]。对畜禽粪污处理设施配建不到位造成粪污污染的养殖场户的,造成水质及环境污染的,办事处将组织环保等部门依据有关规定进行严厉查处,通过严厉的制裁,来推动生态养殖和我街道畜牧业绿色发展。2.5强化监管。各镇街应落实属地管理主体责任,健全畜禽养殖综合监管制度,全面加强对畜禽养殖业的环境监管;应指导各村民委员会将畜禽散养户纳入村规民约管理,保护农村生态环境,保证农村干净、整洁、平安、有序。农林、环保水务等部门依法做好畜禽养殖污染防治工作的指导、协调和监督管理。新、扩建从事畜禽养殖的,要严格执行《菏泽市畜禽养殖管理办法》相关规定,建设前应编制养殖场建设方案,经镇街同意并依法办理相关手续后,方可开工建设。新、扩建畜禽养殖场建设前应进行选址咨询、办理用地手续、开展环境影响评价,工程竣工后应依法办理污染防治设施验收、动物防疫条件审查,位于公共污染管网涉及排水的应按规定办理排水许可。

3结束语

随着畜牧养殖产业进一步发展壮大,畜禽粪污对环境造成的污染日趋严重,已成为基层地区农业面源污染的主要来源,对正常生产生活造成严重威胁,同时还限制畜牧养殖产业的绿色低碳循环发展。因此需要提高重视程度,转变传统养殖模式,加大对畜禽粪便污染的有效治理,提高粪便污染的资源化利用效率,提升畜牧养殖业发展活力。

参考文献

[1]汪磊.阜阳市打造畜禽粪污资源化利用样板[J].中国畜牧业,2019(2):71-72.

[2]张玉才,吴海船,黄克岭.降低畜禽粪污污染促进畜牧业绿色低碳循环发展[J].山东畜牧兽医,2019,40(11):49,52.