碳循环的基本过程范文
时间：2024-04-09 17:57:45
导语：如何才能写好一篇碳循环的基本过程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词 碳循环 模型建构 教学活动
中图分类号 G633.9B 文献标志码
1 教材分析
“生态系统的物质循环”是人教版高中生物教材《必修3・稳态与环境》第五章第三节的内容，在《普通高中生物学课程标准（实验）》具体内容标准中，与本节内容相对应的条目是“分析生态系统中的物质循环的基本规律及其应用”。由此可见，学生对本节内容的掌握需达到应用水平。第一部分内容包括物质循环的物质、范围、循环以及特点；第二部分内容包括碳循环的过程、特c及温室效应；第三部分内容包括能量流动和物质循环的区别与联系；第四部分内容是探究“土壤微生物的分解作用”。对第四部分内容，教师可以安排在课后的兴趣小组活动中完成。本节内容是在初中阶段生态系统的知识和高中阶段种群、群落等知识基础上，侧重于宏观方面探讨生态系统的功能；以生态系统的结构、能量流动、光合作用、细胞呼吸等为基础，具有承上启下的作用。教学重点是分析生态系统中的物质循环；教学难点是正确认识物质循环的概念，说明能量流动和物质循环的关系。本节内容主要阐述物质循环是生态系统的重要功能，就理解生命活动的本质和规律而言，具有不可取代的价值，具有独特的地位。这部分知识与目前的低碳生活、环境污染等现实联系紧密，对学生建立环保意识有主要作用。
2 教学目标
2.1 知识目标
理解生态系统物质循环的概念；识记、应用碳循环的过程；比较得出能量流动与物质循环的关系。
2.2 能力目标
以碳循环为例，分析生态系统的物质循环；学习模型的建构；学习探究性实验设计的一般方法和步骤。
2.3 情感、态度与价值观目标
关注碳循环平衡失调与温室效应的关系；培养环境保护意识、低碳生活的意识；在合作过程中，学会交流，尊重他人，强化团队意识。
3 教学过程
3.1 情境导入，激趣课堂
教师播放视频“全球变暖后北极熊疯了”，以北极熊因为太热而剃毛的视频引发学生思考：为什么北极熊要剃毛？全球气候变暖的主要原因是什么？温室效应的主角是谁？温室效应增强与人类哪些活动有关？
学生通过合作总结出：因为气候变暖所以要剃毛；温室效应是全球气候变暖的主要原因；二氧化碳是温室效应的主角；大量化石燃料的燃烧、植被的破坏等人类活动增强温室效应。教师强调：大量化石燃料的燃烧，千百万年积存的碳元素在短时间内释放出来。
教师引导学生讨论：温室效应对生物圈可能造成什么影响？（加快极地和高山冰川的融化，海平面上升，全球气温升高等）在此基础上，教师展示图瓦卢的图片，明确其将成为全球第一个因海平面上升而举国迁移的国家，50年内其将全部消失。
小组合作、讨论：如何缓解温室效应？学习小组通过讨论得出两条措施：减少化石燃料的燃烧，选用替代能源等；保护森林、草原等生态系统，同时大力植物造林等。
通过上述措施可以缓解温室效应，如果要更加深入解决问题，学生必须对二氧化碳在生物群落和无机环境中的相关知识，有更加深入的掌握，从而进入以碳为例的生态系统的物质循环的学习。既然是生态系统的物质循环，那么一定在生态系统的成分之间完成，因为结构和功能密不可分，物质循环是生态系统的功能之一。师生一起回忆生态系统的成分。
3.2 合作分享，自主建构
美国学者爱德加戴尔提出，学习效果要达到50%以上，都是通过团队学习、主动学习和参与式学习等方式获得。教师仅仅做为指导者，把课堂还给学生，使其成为课堂的主人，教师仅是指导，从而给学生充分的“表演空间”。
教师明确了物质循环是在生态系统的各成分之间循环的基础上，组织学生活动，引导学生分组用准备好的材料构建模型，最后各组学生展示结果。学生分成5或6人一组为宜，人数太多容易引起部分学生注意力分散；要明确组长，使其有效带领组员进行有效活动。教师必须在活动时明确任务，使活动真实有效。教师可以预先打印组号和名单，制作好会牌，粘贴在讨论桌上。
活动一：
学生讨论碳究竟是如何进、出无机环境、生产者、消费者、分解者各种生态系统成分的？（以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物、这些产物的去向怎样等）。
第一、二组从无机环境的角度来考虑，第三、四组从生产者（比如绿色植物）的角度来考虑，第五、六组从消费者（比如牛）的角度来考虑，第七、八组从分解者（比如蚯蚓或者腐生性的细菌和真菌）的角度来考虑。
各小组依据提示，进行讨论，得出相关结论。小组代表展示小组结论，从而明确每一种生态系统成分在物质循环中的作用。
要突破碳循环，教师应该围绕两个核心问题展开：① 能够利用大气中的二氧化碳的途径有哪些？② 大气中的二氧化碳来源有哪些？为了解决以上两个问题，教师可以把问题细化为以下问题：
碳通过什么生理过程从无机环境进入生物群落？
碳以什么形式从无机环境进入生物群落？
碳在生物群落内部以什么形式传递？通过什么渠道进行传递？
碳通过什么生理过程从生物群落返还无机环境？
碳以什么形式从生物群落进入无机环境？
碳在无机环境与生物群落之间主要是以什么形式进行循环？
教师呈现以上问题，在学生讨论结果的基础上，再用问题串的形式启发学生进一步的思考和总结，引领学生思维的发展。教师也可通过抢答的形式，增强学生的竞争意识。
活动二：
每组准备小白板一块，红黑色马克笔各一支，板擦一块。小白板上放好生产者、消费者、分解者、大气中的CO2库（无机环境）等磁性贴（放在顶端，横排）。
小组活动：用文字和黑色箭头在白板上构建生态系统的碳循环模型，并注明碳元素的转移方向及过程名称。
白板布置如图1所示，学生分组活动，自由安排四个磁性贴的位置。
学生展示白板并解释如此安排的理由，其他小组可以进一步补充完善。师生互动突破碳循环：先看双箭头，“多进一出”为大气中的二氧化碳，“一进多出”为生产者和消费者；再看单箭头“多进一出”为分解者。在碳循环模型构建过程中，教师还要强调化石燃烧的问题以及各级消费者的图解。最后，师生归纳碳循环模型图（图2），并生成板书。
本部分内容并不晦涩难懂，教师可平铺直叙的讲授，甚至让学生自学，也能达成知识目标。但是教师通过探究问题以及活动创设课堂情境，使学生深入思考，让学生动起来，使课堂“活”起来，增强了课堂的有效性。
3.3 依据活动，演绎概念
依据以上学生活动，教师请学生思考回答下列问题：这里的生态系统指的是什么生态系统？这里的物质是指什么？物质在哪两者之间循环？
教师提示：在农田中大量使用DDT有机农药后，为什么会殃及南极的企鹅？学生总结此地球上最大的生态系统是生物圈，从而明确物质循环的特点之一是全球性。因此生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环。关于物质，教师应强调：生态系统物质循环的“物质”是指组成生物体的基本元素，而非其组成的化合物；在物质循环过程中，伴随着复杂的物质和能量的转化。通过碳循环的模型建构过程，学生很容易明确物质在生物群落和无机环境之间循环往复，从而明确物质循环的另一个特点是循环性。
在完成以上的三个问题后，生态系统的概念很自然地就由学生演绎成功。这样由学生自主构建知识，依据活动从而演绎概念的方法，避免了教师直接给出概念，靠死记硬背掌握概念的内涵和外延，易遗忘且难以理解其实质的不足。
3.4 依托模型，列表辨析
活动三：在白板上已构建的生态系统碳循环模型上，用红色箭头画出能量流动模型。
学生展示白板，并解释如此安排的理由，其他小组可以进一步补充完善。师生共同总结物质循环与能量流动的关系模型，并列表（表1）完成辨析。
教师需要强调能量流动和物质循环是生态系统动态变化过程的两个方面，生态系统的各种成分，正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密的联系在一起，形成一个统一的整体，再次强调结构和功能间的关系。
4 小结
教师由碳循环的特点联系到现实生活中的流行语――低碳生活，播放CCTV公益广告《选择低碳 绿色生活》，引导学生关注社会，关注雾霾，关注环保热点，提高学生的环保意识，对学生进行生态文明建设的教育，让学生从自身做起，明确一些环保措施。
5 课堂拓展
教师要求学生根据所学的碳循环的相关知识，继续探究氮循环、磷循环、硫循环、水循环的相关知识，调查身边造成温室效应、水质富营养化、酸雨等的具体事例，并寻找可行的缓解的方法。学生可选择其一写一份调查报告。
教师提出问题树叶每年都会掉，但是没有看见树叶堆积如山的场面呢？树叶到哪儿去了？是分解者的分解作用，是气候的作用，还是土壤中的化学物质的作用？……究竟是什么在起作用呢？学生可以依据探究实验的一般步骤设计实验，然后进行实验。
6 教学反思
本节内容的学习以活动贯穿课堂。对于教学重点“分析生态系统的物质循环”的突破，以碳循环为例，教师采用“图形分析、模型构建”的方式进行学习。对于教学难点“说明物|循环与能量流动的关系”采用列表辨析法，对于教学难点“正确认识物质循环的概念”，采用依据相关活动，以学生自主演绎、教师点拨的方法，突破难点。
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.
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[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.
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[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.
篇3
关键词：活动前置；生物教学；预习反馈；互动解疑问；检测反馈；归纳巩固
中图分类号：G633.91 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）43-0075-02
传统的“课堂学、课后练”的教学法在教学实践过程中存在着明显弊端，如教师对学生的起始状态把握难到位、教学有效性不高、教师的重复讲解使学生学习兴趣下降、出现厌学情绪等。针对这些不足，结合茶馆式教学法、洋思教学法、东庐教学法、杜郎口模式等成功的教学模式的共同特点，我校提出了一种更适合高中教学的、相对灵活的课堂教学法——活动前置式教学法。本人在教学实践中应用这一教学方法，教学质量明显提高。
活动前置式教学法的基本流程有四个环节：预习反馈—互动解疑问—检测反馈—归纳巩固。较其他教学模式而言，活动前置式教学法首先重点探索的是教师“教什么”，以避免学生“被听课”的现状，让学生学有准备，思有基础，从而突出体现了学生在学习过程中的主体地位。教什么？一般教学目标的制定是从课程目标、高考说明、教材内容、学段目标、学生学情出发。活动前置式教学法要求教师设定教学目标时除了体现课程目标、高考说明、教材内容、学段目标等这些共性目标外，更重要的是突显学生学情这一可变性因素；要求教师面对具体班级的具体学情，有的放矢，制定相应的教学目标。要定位一个班级的学情就必须进行教学的第一个环节“预习反馈”。
下面列举几个本人在教学中的“预习反馈”的实例：
1.新授课前，教师以问题引领学生参与预习。让问题成为学生预习中感知和思维的对象，运用问题意识来培养学生的学习习惯，激发学生的求知欲。在学习“生态系统的物质循环”前下发下列问题，要求学生预习书本相关内容并书面作答：
a.“物质循环”概念的要点：
（1）这里的“物质”是指 ；
（2）这里的“循环”是指在 与 之间往返出现；
（3）物质循环中的生态系统指 ，因此，物质循环又叫 。
（4）物质循环具有 特点。
b.“碳循环”的要点：
（1）写出碳循环的概念。
（2）碳在无机环境中的主要存在形式？
（3）碳在生物群落中存在的形式？
（4）碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以 的形式循环的。
（5）碳在生物群落内部主要是以 的形式循环的。
（6）碳从无机环境进入到生物群落的途径：① ② 。
（7）碳在生物群落的各种生物成员之间的传递：通过 渠道。
（8）碳从生物群落返回无机环境的途径（大气中CO2的来源）：
①生产者、消费者的 （包括： 和 两种方式）
②分解者的
③化石燃料的 （思考：化石燃料的来源？）
课前教师批阅学生上交的预习问题，并对解答情况作好归类统计，课堂上侧重讲解多数学生无法回答的有关内容，并以上述基本问题为前提引导学生构建碳循环示意图，以突破本节内容的重难点。
让问题成为课前预习的动力和学习的起点，在对这些问题的思考中生成新问题，以便课堂上构建新的知识体系，这样学生就可以自主地学习知识、提高能力。
2.课前作业反馈，教师发现“小老师”，课堂“兵教兵”。洋思教学法、杜郎口模式成功的共同秘诀之一就是“兵教兵”战术。学生与学生的最近发展区最贴近，“兵教兵”取得的教学效果是明显的，往往是“官教兵”远不能达到的。
复习遗传定律的第一天我把解题方法、规律都总结了一下。作业批下来发现部分学生掌握得还可以，于是我有了让学生相互教的想法。批改作业时特别留意一批优秀学生的错误题目。我先把几道题的解题思路写下来，然后根据优秀学生的错题，把题目分配给六位学生，让他们先自己弄明白，课堂上再讲解给大家听。我因为有事请了一天假，就把课堂交给了学生。第二天，班主任一看见我就跟我说昨天几位学生讲得不错。我很惊讶，可见效果应该不差。到教室询问了一些学生，都能把那几题弄明白了，反映还不错。这样一来，优秀学生的学习劲头更足了，一般学生也都争取下次能轮到自己给全班学生讲解。
在“兵教兵”过程中，学生之间的感情变得更加密切，学生更容易突破思维的障碍，学困生弄懂了疑难知识，优秀生也提高了对知识理解的能力。“兵教兵”在一定程度上还减轻了教师的负担，教师有更多的精力去关注每一位学生，从而更好地利用学生这一教学资源。但“兵教兵”前，教师必须通过学生的作业反馈做好充分的备课工作，如发现哪些题哪些学生掌握得深刻，哪些学生表达能力可以胜任“小老师”，哪些学生可以给他锻炼的机会等。
3.课前分组预习，教师组织“比、学、赶、帮、超”。苏霍姆里斯基在《给教师的建议》中有分组教学的案例，效果极为明显。分组学习倡导学生自主学习、合作学习，能营造宽松、民主、和谐的学习氛围，充分发挥学生主体性，通过学生之间的互助活动，促进学生主动发展，培养学生的竞争意识、创新意识和实践能力。
“细胞器”这一节尝试了小组讨论学习的教学方法。在上课前一天晚上布置了具体的预习思考题：
（1）有哪8种细胞器？
（2）自己选择3种细胞器进行研究，包括膜的有无、动植物中的存在情况、功能等。
要求学生整理在笔记本上。而这些问题基本概括了这节内容的主体知识。
上课时每组以圆桌形式坐着，便于讨论、交流；每组桌子上放有2个不同的细胞器模型，要求每组重点讨论3种细胞器：桌上的两种细胞器另加一种全班桌上都没有的细胞器。讨论后先进行小组汇总再进行全班汇报。黑板上先画出线粒体、叶绿体、高尔基体，依次让学生辨认，有模型的组竞争汇报描述，描述时按照预习提示问题进行（名称、膜的有无、动植物中的存在情况、功能等）。开展各组之间的竞争，学生课堂参与率很高，预习时能看懂的汇报时都能说出。
学生课前各自预习，课堂分组汇总，人人都参与学习过程，人人都有机会发言，再组织小组竞赛，人人都有机会参与竞赛，人人争做学习的主人，学生的主体能动性也就得到了充分的发挥。
4.假期中，教师指导学生归纳总结，发现问题。教师的教学要面向全体学生，而学生存在着明显的个体差异，因此，教师必须把握差异，才能做到兼顾全体学生的发展。假期中指导学生对所学知识进行归纳总结，可以真切地反映出学生对知识掌握的不同层次，这样在平时的个别辅导中教师就有了抓手，才能使每一位学生都不掉队，学生就不容易滋生厌学情绪。
“遗传规律”是最能体现学生个体差异的内容之一，以前的教学中常会出现理解的学生早就会了，越听越有劲，不理解的学生越听越没劲，甚至一窍不通，这样，教师重点讲给不会做题的学生听的本意就不能实现，课堂达成率很低。新学过基因分离定律后的某个假期中我布置了这样的作业：
已知小麦的无芒和有芒是一对相对性状，由A和a基因控制，其中无芒是显性性状。
（1）写出与这对等位基因有关的基因型、对应的表现型、个体产生的配子的基因型。
（2）写出与这对等位基因有关的6种亲本的杂交组合（基因型组合），并写出杂交后代的基因型及比例、表现型及比例。
篇4
关键词：科学教育；高中生物；实施方法
高中生物教学和科学教育有着十分密切的关系，将科学教育理念运用于高中生物教学过程中，可以收获理想的教学效果。当前社会不断发展，科学技术也得到了前所未有的进步，因此多数地区都开始将科学教育作为教学改革的主要方法。对此，研究科学教育在高中生物教学中的具体实施，有着重要现实意义。
一、科学教育的概念分析
所谓科学教育，就是指教师在教学过程中，需要结合班内学生的实际情况，为其制定出针对性的教学目标，采用分层教学并测试其教学效果。现阶段，科学教育的理念已经得到了广泛传播与运用，将其使用于课堂实践教学中，能够打造出积极的学习氛围，使学生自觉主动地完成学习任务。在科学教育的指导下，成绩较为落后的学生可以逐步掌握教材知识，并一步步培养起学习的信心与兴趣，朝着更高一层的方向发展。而成绩较为优秀的学生也可以再度提升自己，深化对知识的理解。所以，科学教育并非只是单纯根据学生的学习情况进行层次划分，而其最主要的目标就是尽可能消除学生和学生之间存在的学习差异，最终实现全体学生共同进步。
二、科学教育在高中生物教学中的实施方法
（一）利用科学教育开展探究活动
科学教育旨在对学生的探究能力进行培养，而要实现这一目标，就要大力开展科学探究活动。比如，学习“土壤微生物的分解作用”相关知识时，教师就可以引导学生进行探究实验，将科学教育理念作为基础，结合自己的亲身体验举出一些土壤生物分解作用的例子。之后让学生自由提问，说出自己最想要探究的问题，如“同一区域中，排除人为干扰的情况下，树木在不同季节落叶的厚度有什么差异？”“土壤对落叶进行分解，是由于土壤化学因素、物理因素还是微生物因素导致？”在这些问题的基础上，鼓励学生大胆进行假设，之后再将学生分为几个小组，让其以相互讨论的方式证明并完善自己的假设。此后，还可以让学生自主制定学习计划，找出对应的实验变量和场所，自由设计出实验相关方案及流程。学生按照小组合作模式实施计划，并经由比较、分析和具体实验，得出相关数据与结论。在此过程中，科学教育理念得到了深入的渗透与贯彻，且学生也能正确掌握生物知识的运用方法。由此便培养了学生自主探究的意识和习惯，使学生拥有更加广阔的思维空间，获得了解决问题的能力。
（二）利用科学教育提高学生的知识技能
在高中生物教学中运用科学教育，可以逐步深化学生对生物原理、规律及各种概念的理解，进而让学生可以更为熟练地把握生物学科基础知识技能。教师要采用这一方法使学生的实践运用水平获得进一步提高，并培养学生对于生物知识的综合应用能力。当学生的知识技能得到强化之后，就能够利用生物相关的知识解决实际问题。比如，学习“温室效应”和“碳循环”的有关知识点时，教师可以将其作为科学教育的材料，给学生安排对应的学习任务。先让学生在书中或是网上查找相关资料，了解“温室效应”和“碳循环”的基本原理。之后再带领学生到工厂展开实地考察，让学生仔细观察废气排放的过程，并亲自加入到研究汽车尾气的实验当中。要让学生把这些实践活动同教材知识结合起来，使其能够深刻理解碳循环的原理及过程。最后，教师回到课堂上，让学生针对温室效应提出自己的看法和意见。教师可按学生的学习情况对学生进行分组，让其以小组为单位探讨相关建议，并把多个小组的讨论成果综合起来。这样便能强化学生对知识的掌握，还能提高学生的知识运用技能。
（三）利用科学教育培养学生的情感价值观
科学教育理念尤为重视对学生的情感价值观培养，这不仅包括了人文精神的培养，更加重要的是提高学生的科学素质，让学生把知识与实践结合起来。因此，高中生物教师在教学过程中，应当首先注重提升自己的科学素养与综合能力，要跟上时展的脚步，积极学习新的教育方法和观念。以此给予学生更好的指导，让学生在知识、情感、价值观等多方面得到培养和升华。比如，教师可以将“导致气候变暖的因素”作为主题，在班上组织一场讨论会，让学生相互交流，说说自己的看法，以此激发学生的学习兴趣。学生在此过程中，会逐步了解有哪些原因导致了气候变暖，同时还能理解环境保护的重要性，由此培养了情感价值观。之后，教师还可向学生讲解可持续发展的理念，让学生知道人类片面追求经济发展的行为会导致严重的环境问题。比如废气排放量加大、能源短缺、物质循环系统遭受破坏等。如此便能在教学过程中全面渗透科学教育理念，使学生在掌握知识的同时培养出良好的情感价值观。
三、结束语
在高中生物教学中运用科学教育理念，能够培养学生的思维能力与探究能力，加强学生对知识的理解。高中生物教师要利用科学教育开展探究活动，提高学生的知识技能，并培养学生的情感价值观，以此促进学生全方位发展。
参考文献：
[1]孔维利.高中生物教学实施科学素质教育的探究[J].教育教学论坛,2012,13:88-89.
[2]陈宏.高中生物教学中的科学世界观教育[J].中小学教师培训,2013,07:51.
篇5
关键词：土壤呼吸；湿地群落；日变化；温湿度；青海湖
中图分类号：X825文献标识码：A文章编号：16749944（2013）08007304
1引言
土壤呼吸是陆地碳循环的一个重要过程，土壤呼吸作用严格意义上讲是指未受扰动的土壤中产生CO2的所有代谢作用[1]，包括3个生物学过程（ 植物根呼吸、土壤微生物呼吸及土壤动物呼吸） 和1个非生物学过程（ 含碳物质的化学氧化作用）。土壤呼吸是陆地生态系统碳素循环的主要环节，而且已经成为陆地生态系统向大气中释放CO2最大的源，也是人类活动影响大气CO2浓度升高的关键生态学过程，很早就受到研究者的关注[2]。高寒地区草地拥有丰富的碳储量，占全国草地生态系统的40.1%，其中95%的碳储存在土壤中，约占全国土壤碳储量的55.6%[3，4]。在全球变暖的大背景下，土壤呼吸与温室效应之间正反馈关系势必影响到未来高寒草甸生态系统及整个陆地生态系统功能与全球气候变化的趋势，小泊湖湿地作为青海湖地区高寒湿地之一，其研究对高寒沼泽湿地土壤碳排放有很重要的意义[5]。
2研究区域概况
3.1样地设置
样地设在小泊湖湿地内，距小泊湖湿地保护站100m，自南向北分别选取6种群落，每个群落随机选取2m×2m的样方两个，分别是芨芨草群落、芨芨草+马莲花群落、马莲花群落、华扁穗群落、苔草（台地）群落、苔草（洼地）群落。其中前三种群落位于高寒草甸，后三种群落位于高寒沼泽湿地，相邻两个群落间距约为30m左右，呈带状分布。在2m×2m的样方内各放入一个直径为20cm、高度为14cm的PVC管，将PVC管嵌入土壤中，内圈高出土壤表层2cm，经24h的平衡后，土壤呼吸速率恢复到基座放置前的水平，从而避免由于安置气室对土壤扰动造成的短期内土壤呼吸速率的波动。测定前一天将圈内群落露出土壤表层的部分剪去[6]。
3.2土壤呼吸速率日变化特征的测定
利用土壤碳通量自动测量系统LI-8100A测定土壤呼吸速率。从早晨6：00至夜间24：00每隔2h测定一组土壤呼吸值，深夜0：00至早晨6：00每隔3h测定一组土壤呼吸值。测量选取两个时间点，一是在群落生长季最高峰2012年8月上旬的一天，在天气晴朗的条件下进行日进程测量。二是在9月上旬的一次降水前后测定土壤呼吸速率日变化[7]。
3.3土壤温湿度数据来源
土壤表层5cm地温和湿度由LI-8100A自带测量系统测定。
3.4气象数据来源
大气温度与大气相对湿度由自动气象站测定，自动气象站长期测量，每半小时记录一组数据。
3.5数据处理
4结果与讨论
4.1不同群落土壤呼吸速率日变化特征及温度因子对
根据不同群落土壤呼吸值与其土壤表层5cm地温之间的相关性分析，显示土壤温度每个数值随时间的趋势变化，5个群落土壤呼吸速率的变化趋势与土壤表层5cm地温的变化趋势基本吻合，说明土壤温度对于土壤呼吸速率的影响较大，土壤呼吸速率随着温度的升高而逐渐增加，在中午14点时达到最高值，此时土壤表层5cm地温也达到最大值，之后随着温度的降低而减小。高寒地区的热量条件是增强土壤生命活动以及提高生化反应速率的主要因素[8，9]，生长季充足的降水降低了土壤水分对土壤呼吸的限制作用，使得温度成为影响土壤呼吸的重要环境因子之一。
4.2一次降水前后土壤呼吸日变化及湿度对土壤呼吸
土壤湿度是影响土壤呼吸的重要因子，表层土壤含水量波动较大，与土壤呼吸间的关系可能更明显[10，11]，土壤地表温度对土壤呼吸速率的影响一致时芨芨草、芨芨草+马莲花、马莲花、华扁穗、苔草（台地）群落表层土壤含水量的增加会抑制土壤CO2 释放的速率，苔草（洼地）群落水分条件较高，表层土壤含水量在60%以上，但其土壤呼吸速率随湿度的增加而小幅增长，由此，湿地各群落表层土壤含水量较高，抑制了土壤的CO2的释放。
土壤湿度对前5种群落土壤呼吸速率呈极显著正相关影响，表明土壤水分对其呼吸有促进作用；而对苔草（洼地）土壤呼吸速率呈负相关影响，与当土壤水分含量较低的情况下，随着土壤水分含量的增加，土壤呼吸速率也随着增加，但当土壤水分含量增加到一定程度时，土壤呼吸速率则表现出降低的趋势有相似之处。这可能与草甸有放牧影响，导致该样地容重大、孔隙度小、透水性和水导率下降，土壤水分不容易快速下渗，形成积水从而减缓了呼吸速率有关。参考文献：
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篇6
关键词：森林生态系统定位研究站；雪乡；环境观测研究
中图分类号：F316.23 文献标识码：A 文章编号：1673－5919(2012)01－0029－04
根据国家林业发展“十二五”规划关于“把生态产业作为第一产业”和《国家林业局陆地生态系统定位研究网络中长期发展规划》要求，通过深入学习森工总局党委、总局关于推进产业科技、建设创新型森工的精神，对拟建国家级黑龙江雪乡森林系统定位研究站进行初步研究。
1 拟建生态站的重要性
拟建站位于东北温带针叶、阔叶林区，代表的是长白山山地红松林与张广才岭阔叶混交林林区，区位特殊、优势明显。根据天时地利人和的原则和国家建立生态站的规定及标准，其站名称为“黑龙江雪乡森林生态系统定位研究站”。这个名称既反映了站址的特点和地域，也有丰富的研究内容和特点，在全国能有较高的知名度，有利于生态站的建设、发展和作用的发挥。该站的建立可以弥补黑龙江省生态监测定位研究在张广才岭林区的不足，其监测研究定位在以云冷杉针阔混交林为主要目标，可填补在降雪、融雪与森林生产力及气候变化关系研究上的国内空白。该生态站的建立，可为黑龙江省生态体系建设和社会可持续发展提供政策依据，为生态效益补偿、森林碳汇功能有价化、金融化、市场化的碳汇经济和碳汇市场提供科学依据，为绿色GDP核算提供数据支撑，为应对气候变化和国家外交及国家履约谈判提供重要的基础数据，为准确评价林业生态工程建设成效，宣传林业功能和作用，解决林业重大科学问题提供研究平台。同时，也是雪乡森林公园环境监测、提高品质品位的需要。因此，建设雪乡生态站尤为重要和迫切。
2 生态站拟建在雪乡公园的必要性
2.1 森工林区生态产业建设的需要
国家“十二五”规划纲要中，明确提出了“长白山林区生态保护和经济转型”，作为长白山余脉张广才岭的雪乡公园闻名中外，具有完备的垂直分布为特征的山地植物生态系统。当前，龙江森工经济已开始进入转型发展的新阶段，其总体特征就是重心转向生态，走的是一条以生态建设为主的发展道路。在雪乡公园建立生态站，符合高金芳书记在今年全省森工工作会议上强调指出“打造国家重要的森林生态屏障，建成比较完备的森林生态体系”和“打造知名的森林生态旅游胜地，重点旅游集合区及景区景点建设取得显著成果”的要求。同时，正如魏殿生总局长在今年黑龙江省森工工作会议上强调的那样：“如果我们不做这样的认识，不去做相应的工作，我们将无法适应，就会面对现实而不知所措，甚至因循守旧阻碍发展”。可见，以建设生态站为契机，加快发展以生态旅游为主体的生态产业具有前瞻性眼光和引领性战略。
2.2 打造雪乡国际生态旅游品牌的需要
雪乡旅游资源丰富，但开发晚，起步晚。但正因如此，要在开发过程中吸取其他地区的经验教训，坚持保护和开发并举，旅游和科技融合同步，人与自然和谐共进，充分保持雪乡旅游资源的“原生态”。生态站的建设可充分发挥黑龙江省特别是雪乡旅游最大的后发优势和巨大潜力。当前，旅游产品的竞争已进入到了品牌的竞争，特别是区域旅游品牌的竞争已经从单纯的景观产品和服务竞争上升到目的地的竞争。因此，打造准确定位、广泛传播、科技支撑、特色突出的雪乡旅游品牌势在必行。为此，在雪乡公园建设森林生态观测站，对发展雪乡赏雪、观雪、知雪、用雪等系列旅游，实施精品战略，增加科技含量，展现“缤纷四季，科技支撑；生态雪乡，科普旅游”的整体形象，打造黑龙江第一旅游品牌具有重要现实意义和战略意义。
2.3 有利于雪乡旅游实现“四个转变”的需要
①发展理念由森工行业向生态旅游产业转变；②产业方向由观光游向科普休闲游转变，培育森林生态旅游新热点；③市场结构由单季旺向多季旺转变，使冷资源热起来，使淡季变旺季，突出“绿、白、科、文”的雪乡特色；④推动方式由一元向多元转变，改变单纯依靠旅游部门推动到各方联动，改变单纯依靠雪乡景区吸引到旅游和科普协调同步提升知名度和影响力。
2.4 增强雪乡公园服务功能的需要
生态旅游以吸收自然和文化知识为取向，以认识自然、欣赏自然、保护自然、不破坏其生态平衡为基础，具有旅游观光、度假休养、科学考察、科普教育等多种功能。可以成为生态文明教育基地、青少年林业科技教育基地和林业科普教育基地。
2.5 贯彻落实总局党委“四八四三”发展战略的需要。
“四八四三”发展战略是森工总局党委落实省委提出的“经济区和十大工程”的具体化，在雪乡建立森林生态站是森工总局党委切实抓好“四大体系建设和产业”，实现雪乡旅游经济增长方式的重大转变，是全面提升实现雪乡旅游目的地和精品名牌旅游产品建设的重大突破，是全面增强森工乃至黑龙江省旅游产业素质和旅游品位品质的重大举措，是推动雪乡旅游走上科技支撑型、质量效益型增长的重要途径。从而将雪乡旅游业发展成为大海林林业局乃至森工经济社会发展的战略性支柱产业，生态旅游强区和旅游经济强局。
总之，建立生态站，不仅是林业生态产业发展的重要机遇，也是林业科技教育发展的重要机遇，应该珍惜并抓住这难得的历史性机遇乘势而上。
3 建立雪乡生态站的基本思路、定位和原则
3.1 生态站建设基本思路
以科学发展观为统领，以森工“十二五”发展规划为依据，以转变发展方式为主线，以调整结构为主攻方向，以实施“四八四三”发展战略为重点，为打造森林生态产业和生态旅游业、科技服务业提供有力支撑。建设生态站离不开先进理念引领，离不开强有力的科技支撑，离不开重大科技突破，应该把建设生态站作为发展生态产业的政治责任和政治选择的高度对待。
3.2 生态站观测研究定位
以云冷杉针阔混交林为研究对象，开展对雪乡乃至张广才岭牡丹江林区森林生态系统的森林、气候、水文、土壤、植被进行长期定位观测和评价，包括该区域内的物质循环和能量转换、水文、碳素循环、植物群落与生态因子关系；特别是降雪、融雪与森林生产力及气候变化的关系等有关内容，为区域生态安全、生态产业和可持续发展决策提供科学依据。
3.3 生态站建设基本原则
①坚持生态站建设和森林资源保护培育相结合的原则。紧紧围绕天保二期工程要求，生态体系建设和雪乡公园建设规划相协调，科学建站和科技兴林相促进，生态产业建设和雪乡旅游业建设相一致，互相促进，相得益彰。
②坚持高水平策划、体现雪乡特色、突出科技主题的原则。增强生态旅游的艺术性、科学性和趣味性，扩大公众的关注度和参与面，为把雪乡旅游业培育成新的支柱产业提供科技支持和科技服务。
③坚持“合理布局，规模适当，分期建设，适用实效”的原则。以环境优美、生态良好的核心景区为依托，分期打造集休闲、养生、观光、科研、科普等于一体，具有一区一景、设施齐全、科研科普文化突出的国内生态站品牌。
④坚持生态旅游和科普深度融合，联动发展，互利共赢的原则。把雪乡生态站这个平台打造成为既是科学研究观测站，也是科研实验试验场；既是科学普及宣传站，也是培育林业科技人才大课堂；既是林业科技展览馆，也是森林资源博物馆的科技服务业，为雪乡生态旅游增强吸引力，实现生态效益、社会效益、经济效益同步增长。
4 生态站观测研究的目标和任务
4.1 研究的主要目标
黑龙江雪乡森林生态系统定位研究站位于《国家林业局陆地生态系统定位研究网络中长期发展规划(2008－2020年)》中的东北温带针叶林及针阔叶混交林地区长白山山地红松与阔叶混交林区。定位研究站通过长期监测张广才岭的水文、土壤、气候和生物要素，开展森林生态系统水量平衡、植被演替、受损生态系统恢复、碳循环、森林生态系统服务功能、森林健康经营、雪与森林的关系等研究，揭示张广才岭森林生态系统的组成、结构和气候环境之间的关系。通过对森林生态系统服务功能以及维持、调控、人类活动对森林生态系统的干扰与调控研究目，探寻森林健康经营的最佳模式，为区域生态环境及其气候变化方面的研究提供理论依据，同时为黑龙江省生态安全和可持续发展提供决策依据。
通过数据共享，实现与国家林业局(CFERN)网络连接及国际生态站接轨。同时，将生态站建设威为黑龙江省林业科研成果的示范基地，将优秀的科研成果引进到生态站，通过生态站的科研强势，使科研成果得到示范推广，为教学实习、科学普及与宣传教育提供良好的平台，成为黑龙江省乃至全国重要的科研和科普宣教基地。
4.2 研究的主要任务
依据中华人民共和国林业行业《森林生态系统定位观测指标体系》(LY／T1606-2003)为观测标准，以《森林生态系统长期定位观测方法体系》为观测手段，结合黑龙江雪乡生态系统定位研究站的特点，以云冷杉林和红松林为研究对象，开展以下研究：
4.2.1 张广才岭森林生态系统的结构和功能的研究
通过监测本地区典型林分――云冷杉林和阔叶红松林的水、土、气、生，研究东北温带针叶林及针阔混交林生态系统结构和功能的长期变化规律，研究不同尺度生物多样性的起源及维持机制，揭示其演化或演变规律及其环境功能的变化。
①森林水文：研究森林生态系统不同层次水量空间分配格局、水量平衡和森林植被变化对水分的分配和径流的调节功能，重点开展冬季土壤层融雪过程对群落气候学特征、植物生长、群落组成的影响。
②森林土壤：森林生态系统土壤发育状况及其理化性质的空间异质性，融雪对森林土壤理化性质的影响，冬季积雪对土壤温度及土壤冻结过程的影响以及对微生物群落的影响，积雪对土壤呼吸的影响。
③森林生物：从遗传、物种、群落、景观层面展开生物多样性的调查以及主要影响因子及调控因子，探索森林生物多样性形成机制；开展云冷杉林复合群体功能作用研究，分析云冷杉林天然更新不良的主要限制因素；针对积雪独特的水热条件及养分条件，开展雪对森林生产力的影响。
4.2.2 东北温带针叶林及针阔混交林区张广才岭森林碳循环研究
云冷杉林及阔叶红松林均为高碳储量森林，是长白山面积最大、生产力最高的林型，这两种林型对整个区域的碳汇功能起着至关重要的决定性作用，是我国森林碳储量的重要贡献者。生态站主要开展东北温带针叶林及针阔混交林区张广才岭主要林型云冷杉林及红松林碳循环的特征。
①采用生物量清查法、生态系统生理学法，来量化云冷杉林和红松林的碳循环，辅以生态系统氮水循环等其他过程和森林结构特征(如地上地下物候动态等)测定，揭示森林碳汇效应的时空动态及其控制机制。
②针对雪乡冬季降雪丰沛以及积雪覆盖期长的特点，重点开展降雨、降雪对森林生态系统影响程度及影响机制研究，森林对积雪与融雪过程的响应机制及其对气候变化影响研究。
4.2.3 干扰对森林生态系统的影响研究
①研究暴雪、林火等自然干扰因子及生态旅游、采伐、山野菜采集等人为干扰对森林生态系统结构和功能的影响，探索森林生态系统在全球气候变化背景下对雪灾等各种干扰的响应机制，为合理保护和利用森林资源提供科学依据。
篇7
关键词：复习；方法；效率
一、用积极的态度去面对现实，发挥主观能动性。
学习中的首要任务就是要抓基础，对生物学基本概念、基本定律、实验操作的基本过程等基础知识要逐一弄清，达到融会贯通、熟能生巧的地步，从而应加强对“双基”的强化训练。特别是基层薄弱学校的学生，基础差的学生，不要盲目追求高、新、难知识的复习和训练。在复习中，讲究知识的梳理，注重扫描，加大知识的外延。如复习到细胞分裂时，可结合高中阶段所学过的分裂方式（二分裂.无丝分裂. 有丝分裂.减数分裂）比较复习。同时也要注重知识的内在联系，将所学知识先串成链，再织成网，使知识结构化、网络化，将所学知识浓缩其中，了解各知识点在知识体系中的具置，清楚各知识点之间的内在联系。
二、讲求教学方法。
强化训练。从信息论的原理来看。学习主要是信息输入、贮存与输出三个过程组成。信息输入包括听课、阅读和理解、信息的贮存靠记忆实现，信息的输出是指知识的再现和运用。三个过程关系密切、缺一不可，但考试主要是通过信息的输出来实现。因此要提高考试的成绩，平时就必须加强对知识输出的训练。加强训练是一种高强度的知识运用训练，通过训练能大大地提高学生输出知识的能力，提高成绩。我对学生的强化训练主要有三种方式：①在平时的练习中进行强化训练，即把平时的训练当考试。在规定的时间内、独立、闭卷完成，途中不能中断不能查阅书本和答案，直到把所有学生认为会做的题目完成后才能对答案，看书、讨论或问老师。这样有利于保持思维的连续性，提高反应速度和熟练程度，消除对课本和答案的依赖，培养自信心，同时减少因重复翻阅答案而消费的时间。②在课堂小测时，不写题目，而是口述题目，学生必须听清题目、记住有关问题和供选答案，口述一题马上答一题，目的是强化学生的记忆力和反应速度。③在考试时加大题目量、难度和能力要求，缩短考试时间，以提高学生的应试能力和应试心理承受力。
三、讲究方法、提高效率
1、比较复习法
在复习中，使学生能运用比较法进行知识的横向和纵向比较。如病毒与原核细胞的比较，原核细胞和真核细胞的比较，高等植物细胞和动物细胞亚显微结构的比较；三大营养物质的来源和去路的比较，三大营养物质均可来自食物，除蛋白质外，均可贮存，均可由其他物质部分转化；碳循环、氮循环、硫循环的比较，比较它们进入生态系统的途径、形式及回到无机自然界的途径、形式；还有光合作用和呼吸作用的比较，三大遗传规律的比较，各种育种方法的比较等等。
2、串连复习法
复习时可把分散在各个章节中的知识串联起来，使学生对知识有全面的理解。如有关基因的知识主要分布在必修2第1、2、3、4、5、6章具体介绍了基因的发现，基因和染色体的关系，基因的本质，基因的表达，基因的突变等。复习时，可以把这些知识串起来复习，使知识更系统化，这样可提高学生解综合题的能力。
除此之外，还有联想迁移法等方法。
四、关注热点、联系实际
近几年理综高考的重要特点之一便是科技应用类试题比例不断增大，在未来的高考中这一点会继续体现。多关注生活、关注社会，利用所学知识去解决遇到的、了解到的各类问题。高考生物试题是以现实生活中的有关理论和实际问题进行立意命题的，力求比较真实和全面的模拟现实。复习时，要从各种媒体中获取生命科学发展中的重大热点问题，如：
1、生态和环境热点（人口资源、环境污染、温室效应、环境保护）。2、生命科学前沿热点（基因工程、克隆、干细胞技术、人类基因组计划）。3、工农业生产，人类健康热点（转基因食品、酶工程、癌症、艾滋病）。4、国内大事、世界风云（生物资源可持续开发、食品安全、生态环境、贫铀弹、反恐斗争）。培养学生提取有效信息、编码信息、迁移信息的能力。
五、重视实验教学
1.将实验内容融于构建的知识体系中
复习实验要以知识体系为基础，并与知识体系有机地融合在一起，为分析、解决新的实验问题和设计新的实验、以及形成实验能力，奠定了知识基础。例如：复习“观察细胞的有丝分裂”实验过程中，可同时引导学生分析研究以下问题：
①在显微镜下观察细胞有丝分裂装片时，发现哪个时期的细胞数目最多？原因是什么？
②为什么分裂间期在细胞周期中历时最长？
③秋水仙素能诱导多倍体植物的形成，它主要作用于细胞周期的什么时期？其原理是什么？当利用秋水仙素诱导细胞发生基因突变时，它作用于细胞周期的什么时期？
④测定某种细胞有丝分裂周期持续时间的长短，通常要考虑温度因素，这是为什么
2.引导学生对课本中的实验进行归纳总结
高考实验题的解答原理、方法、技能都落实于课本实验中，对于课本中的每一个实验，都要指导学生认真弄懂实验目的、原理，熟悉实验器材，掌握实验方法和步骤，会分析、解释实验现象和结论，能处理实验中出现的非预期现象，同时还要熟悉实验设计的基本方法和技巧，从而培养自己的实验能力和创新精神，适应高考形势。
六、加强实验、拓展迁移
高考实验题力图通过笔试的形式考查学生的实验能力，同时力图通过一些简单的实验设计来鉴别考生独立解决问题的能力和知识迁移能力。
篇8
关键词：生物;教学
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）22-081-01
一、未雨绸缪，合理有序
一进入高三阶段，老师应首先认真研读当年考试说明，明确考试范围、能力要求，同时把当年全国各地高考试卷对照考试说明逐题分析弄清每一题所考查的知识点、能力要求及问题情景、命题形式等;并与往年试卷作对比，弄清高考常考的主干知识点、高考变式题背后有没有改变的根本性东西。在充分研讨的基础上，制定复习计划。主要分为三个阶段：选修新课学习、章节复习和专题复习。一轮复习侧重基础知识的全面巩固，构建单元知识结构，重点梳理单元内知识脉络。二轮复习根据本学科知识内在联系，把必修选修三册教材共十四个单元分七个专题，侧重跨章节知识联系的构建，强调综合分析、知识迁移能力的形成。三轮复习侧重于课堂限时训练和综合模拟训练。让师生做到心中有数，有章可循。第一轮复习要全面阅读教材，查漏补缺，夯实基础。在复习中，应静下心来把生物课本梳理一遍，加强和巩固对知识的理解，并及时解决有疑问的知识点。在此基础上自己构建一些知识网络，提高课堂学习效率，变课本知识为自己的学间，这样才能以不变应万变。另外，对基本的实验原理、实验操作、实验设计应有一个比较清楚的思路，这样遇到具体的实验题型才能临阵不乱。第二轮复习不是“炒剩饭”，而是要在第一轮复习的基础上进行总结、综合和深化。第二轮复习要明确重点、难点。深刻理解每一个知识结构及其知识点中的重点，突破难点，把分散在各章节的有联系的知识点进行整理，以体现知识间的本质因果关系和整体性，即进行专题复习。第三轮复习主要是回归课本，梳理基础知识。看纠错本，加强记忆。检视自己曾经出现过的失误，找到自己知识的漏洞，思维方式的偏差，解题规范的疏漏，错误集中的点作为训练重点，有目的地精选一些材料进行训练，不让同样的错误在高考中重现。
二、夯实基础，强化能力
学习中的首要任务就是要抓基础，对生物学基本概念、基本定律、实验操作的基本过程等基础知识要逐一弄清，达到融会贯通、熟能生巧的地步，从而应加强对“双基”的强化训练。在复习中，要注重知识的内在联系，将所学知识先串成链，再织成网，使知识结构化、网络化，将所学知识浓缩其中，了解各知识点在知识体系中的具置，清楚各知识点之间的内在联系。讲究知识的梳理，注重扫描，加大知识的外延。如复习到细胞分裂，可结合高中阶段所学过的分裂方式（二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂）比较复习。又如，关于DNA的结构与复制，如果只有DNA的双螺旋结构的印象，碱基互补配对等零散的知识，就证明没有形成知识结构。而能够知道DNA的结构包括DNA的化学结构、空间结构、结构特点及具体内容;DNA的复制包括概念、复制时期、条件、过程、特点、意义和差错结果，并将这些知识罗列起来，就形成了知识结构。知识网络是在知识结构的基础上，找出知识的内在联系而形成的，正如交错的食物链形成食物网一样。例如，上述关于DNA的结构和复制的知识结构，再把它和基因突变、染色体变异、有丝分裂、减数分裂、遗传规律等联系起来，就形成了一个知识网络。
三、讲究方法，联系实际
复习方法要得当。生物高考复习中，一般要使用三种常见的复习方法。（1）比较复习法：在复习中，使学生能运用比较法进行知识的横向和纵向比较。如组成酶与诱导酶的比较，原核细胞和真核细胞的比较，高等植物细胞和动物细胞亚显微结构的比较;三大营养物质的来源和去路的比较，三大营养物质均可来自食物，除蛋白质外，均可贮存，均可由其它物质部分转化;碳循环、氮循环、硫循环的比较，比较它们进入生态系统的途径、形式及回到无机自然界的途径、形式;还有光合作用和呼吸作用的比较，三大遗传规律的比较，各种育种方法的比较，等等。（2）串连复习法：复习时可把分散在各个章节中的知识串联起来，使学生对知识有全面的理解。如有关蛋白质的知识主要分散于第一、第二、第五章中，第一章中介绍了蛋白质的组成元素、基本单位、合成场所、结构和功能。第二章讲了蛋白质在人体内的消化、吸收和代谢等。第五章谈到了蛋白质的合成受基因控制，包括转录和翻译两个生理过程。复习时，可以把这些知识串起来复习，使知识更系统化，这样可提高学生解综合题的能力。（3）联想迁移法：如线粒体，可联系到呼吸作用、能量转换器、细胞质遗传、酶的专一性、膜的结构功能、各种基质、线粒体数量多的细胞、细胞的衰老等等。又如复习膜的流动性，可联系到主动运输、内吞、外排、受精作用、细胞融合、卵裂、递质的释放等。一般常用的思维有求同思维、求异思维、发散思维等。只要我们方法得当，往往就会事半功倍。
篇9
本文葫芦岛龙湾CBD为研究对象首先从CBD对城市系统碳循环的影响及其空间形态出发，分析低碳导向下CBD新区规划建设中的潜力与模式；其次以主客体发展规律为研究依托，探讨低碳导向下CBD新区规划设计的本质内涵；通过科学的碳排放评估计算出该区域的碳排放量，最后，提出面向低碳的CBD新区城市空间形态设计的相关策略。
关键词：低碳低碳城市空间形态
中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：
1混合用地模式构建
1.1城市混合用地的概念解析
“混合用途”(mixed uses)是指某种兼容性土地和空间用途的混合状态。混合用途是人类发展过程中对聚落空间自然选择的结果，是传统城镇自然发展的状态，是原生态的城市功能布局。现代城市规划刻意地对城市土地进行分区和分隔，
割裂城市功能的有机联系，导致城市活力丧失、环境恶化。一百余年的现代城市建设实践，重新唤起人们对传统聚落空间的再认识，发现城市土地混合用途开发是解决城市面临的诸多问题的有效途径。
1.2城市混合用地的构建模式
（1）宏观层面的混合
宏观层面的混合是把整个城市或城市分区作为研究对象，研究城市形态与结构，建立人文环境的景观体系，构造城市公共活动的空闯系统，组织及考虑城市总体轮廓和其他构成系统的设计框架，从而把握城市的整体格局，提炼城市意象与特色。单一的功能分区不仅增加了交通量在一定程度上造成了更大的二氧化碳的排放。
宏观层面的混合主要研究的是城市用地功能的混合规划，使城市区域内拥有不同功能的用地，这种混合模式是基于城市对多样性的需求。具体表现为：宏观的相邻地块混合（如图1）较多的基本功用较为复杂紧密地结合在一起，会有效地形成一个城市功用的聚集中心。为这个中心提供服务的商业和服务业，在数量上和类型上都会更加丰富。城市的多样性也会因此而更加繁盛。
（2）微观层面的混合
微观层面的混合主要是从建筑的角度出发将建筑与建筑或者是建筑物内部产生某种联系。将不同功能的建筑通过某种方式将其联系起来，成为一个具有混合功能的综合体。最典型的代表就是都市综合体。都市综合体是指在都市中的居住、办公、商务、出行、购物、文化娱乐、社交、游憩等各类功能复合、相互作用、互为价值链的高度集约的街区建筑群体。
它包括各种城市功能，有商务办公、居住、酒店业、商业、休闲娱乐、纵横交叉的交通及停车系统，有些还具有会展等展览功能。都市综合体与建筑综合体有共性，也有差异。都市综合体具备完整的街区特点，是建筑综合体向城市空间巨型化、城市价值复合化、城市功能集约化发展的结果，同时都市综合体通过街区的作用，实现了与外部城市空问的有机结合、交通系统的有效联系，成为城市功能混合使用中心，延展了城市的空间价值。
2绿色交通体系组织
2.1以轨道交通为核心的交通骨架构建
在平衡开发量的前提下，轨道交通通过良好的可达性使得站点区域用地集中布置，典型形式就是前文所述的以站点为中心，步行的合理距离为半径的区域，核心区外可以进行生态绿地的开发，得轨道交通沿线形成“珠链式”的土地利用模式。交通与城市结构之间是一种循环的互动关系, 这种关系从微观上看是城市交通与城市土地利用之间的互动, 从宏观方面来讲, 则是城市的交通系统同城市结构之间的互动。交通方式与城市结构之间有着密切的联系, 不同交通方式对于大城市地区布局结构和经济发展有不同影响。轨道交通可促进城市轴向发展,
可以对土地使用的分布进行规划,使之集中在轨道交通系统走廊沿线。轨道交通既保持市中心的优势, 为市中心提供了便捷的交通条件, 从而使市中心保持繁荣, 又能加强城市中心与其副中心之间的联系, 引导特大城市有机疏散, 使得“ 分散的离心力” 大于“ 集中的向心力” ,这样便形成中心区向副中心疏散的动力。
2.2以慢行交通为基础的交通系统组织
采用可达性为主的规划，将以往以机动车位有限选择的交通模式转化为“步行第一”的架构模式，即步行为主的交通模式在政府政策、教育和交通资金投入中，均应安排的交通建设的首位考虑，并且在自行车和电动车的设施建设中加大投入。以替代高排放的化工燃料为主的机动模式。提高人们的选择步行的积极性，而非一味的提高行车速率及道路路宽度，如果提高步行的可达性、有良好的街道环境、完善的公共设施和法律法规就一定可以促进人们步行的积极性。
对于步行和自行车设计的建议：
（1）规划安全并且与周边服务设施联系方便的步行网络；
（2）在靠近服务设施的十字路口和道路交叉点设施安全的穿越设施；
（3）设计安全的自行车网络联系所有公共设施；
（4）自行车道应在道路和人行道视线范围内；
（5）在所有公共服务设施内提供安全的自行车存放设施
（6）可在公交车站附近及小区出入口附近设置自行车租赁点。
3生态景观系统规划
3.1原始景观的保护恢复
从城市整体角度来看，影响碳汇功能有效发挥的最主要因素是土地利用方式的变化。相关研究指出，城市土地合理利用导致的减排效果是常规低碳政策的1/3。可见紧凑化的城市发展模式，增加可续性的土地利用模式，并通过人为的干涉措施，对具有重要碳汇功能与价值的生态景观进行恢复和保护以及生态补偿，维持城市的固碳和储存碳的能力使之保持相对稳定的碳吸收状态，是实现城市碳汇系统和碳清除目标的根本保障。具体看来，以低碳为导向的城市设计在生态功能的保护与恢复方面，主要还是应关注基本碳汇空间的规划与保护以及主要碳汇类型的补偿与恢复两个方面。
3.2城市绿地的整合完善
以低碳为导向的城市设计通过划定基本碳汇空间以及保护主要碳汇类型，可以保证城市区域的维持在相对平衡的状态，再次基础上还需结合人工要素和自然要素的特征进行系统化的设计，以扩大绿地系统的碳汇能力，总的来说，以低碳为导向的城市设计在绿地格局的整合与完善的过程中，主要是从人工要素与自然要素“共生”的角度，对碳汇系统的水平与垂直格局进行设计。
而城市绿地的整合形式主要有一下三种：
第一，碳汇网络与城市空间整合，第二，碳汇廊道与城市空间的整合，第三，碳汇斑块与城市空间的整合。
3.3生态过程的保育优化
对于城市碳汇系统而言，传统的研究方法只重点关注其类型、模型、空间分布和配置等空间布局方面的问题，而事实上，若要绿地系统有效的发挥碳汇功能，还要与其水循环、能量流动、物质循环等非生物过程以及生态循环过程紧密的联系。前者只是在城市的空间和维度上限定了碳汇系统的数量和形式，而后者在时间维度上决定了碳汇系统的质量。
生态过程的保育和优化主要有一下两个方面“
第一：生物过程的保育与优化，从生命周期的角度关注植物的生长，其影响因数包括：树龄、生长期。状态改变等。
第二：非生物过程的循环与优化，从日照水循环等角度关注植物周边环境建设和营造。
4结语
低碳导向的城市CBD建设基于应对全球气候变化和建设低碳城市的需求，在低碳经济和低碳社会发展全面启动的背景下，探讨CBD新区规划设计中的低碳理念是十分有必要的。
参考文献：
［1］顾朝林，等. 气候变化与低碳城市规划［M］. 南京:东南大学出版社2009.
［2］潘海啸，汤U，吴锦瑜，等. 中国“低碳城市”的空间规划策略［J］. 城市规划学刊，2008，(6) :57 － 64.
篇10
关键词：林地利用数量；碳汇效率；数据包络分析法；杭州市
中图分类号 S718.55；F307.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）13-22-06
Measure and Empirical on the Carbon Sinks Efficiency of Regional Forestland Use Quantity
Long Fei et al.
（Economic and Management School，Zhejiang A&F University，Hangzhou 311300，China）
Abstract：Take Hangzhou as the example，select C2R-I model based on date envelopment analysis（DEA），which adopt the forestland used in different types as the number of inputs and the total forest carbon sinks as a final output，combined with comprehensivehistorical historal statistics and field calibration，this paper analyzes the carbon sinks efficiency of the regional forestland use quantity.The results are as follows： firstly，the results show that the measure and evaluation of the efficiency of carbon sinks of forestland use quantity is feasible； sencondly，the results show the carbon sink efficiency of the regional forestland use quantity changes with its level of economic development，which indicates that the sustainable development of economic is the source of the carbon sequestration efficiency of the regional forestland use quantity；thirdly，the findings of this paper not only gives a theoretical contribution to the carbon sequestration efficiency of the regional forestland use quantity，but also provides a scientific basis for the development mode selection of regional low-carbon economy from the perspective of the carbon cycle regulation.
Key words：Forestland use Quantity；Carbon sinks efficiency；Date envelopment analysis（DEA）；Hangzhou city
1 引言
森林生态系统是陆地碳循环的重要组成部分，通过不同的林地利用方式，森林既可以成为固碳的碳吸收汇（如造林和再造林等），也可能成为释碳的碳排放源（如林地征占、毁林和森林退化等），因此，《京都议定书》（1997）清洁发展机制同意将造林和再造林作为第一承诺期合格的CDM项目，而哥本哈根协议文件（2009）则提出“减少滥伐森林和森林退化引起的碳排放是至关重要的”，有必要通过立即建立包括REDD+在内的机制，为这类举措提供正面激励[1]。因此，在已有的研究文献中，关于林地的有效利用与森林的可持续管理问题一直是国内外学者研究的重点，如Sampson等研究表明如果改变全球6%～30%的森林管理体制可以使碳吸收上升到1.270PgC/a；Fang等根据国家近半个世纪的林业资源清查资料对我国50a来的森林碳汇功能与潜力进行了分析[2]，结论显示，我国自1949-1980年期间，由于林地利用变化而造成的碳源量为0.68PgC，每年的碳释放量为0.022PgC；Gifford与Guo则对全球不同地区林地利用与森林覆盖变化而引发的土壤固碳量变化进行了总结，揭示出当自然度高的天然林转变为自然度低的人工林时，平均土壤碳密度将下降15%左右，如果林地转化为农用地则平均将下降40%；Murty D的研究则认为[3]，当毁林发生而使林地转为农地，因为有机碳SOC的输入极大下降而且不断进行耕作，有机碳SOC的流失最高将达到75%；Soares-Filo等则应用动态模型并将人口和经济等因素纳入到模型中进行分析，预测在基准线情景下毁林肆虐将使亚马逊流域近40%的森林面积在2050年消失，所造成的碳源量将达到11.7GtCO2e，而且毁林所引发的土地利用结构变化还将使森林土壤中的大量有机碳（SOC）出现流失[4]；周广胜研究发现，毁林引起的CO2释放约1～2GtC/a；吴建国等通过对宁夏半干旱区的实地观察表明，山杨（Populus davidiana）与辽东栎（Prcliaotungensis）等类型的天然次生林如果因毁林而变成农地或草地后，有机碳密度将相继降低35%与14%，并且有机碳的稳定性也会下降[5]。
综合这些研究文献发现，关于林地利用的碳源碳汇变化情况，现有的研究主要集中在总量的分析方面，而在林地利用变化的碳汇相对效率测度方面目前的研究文献则很少。碳汇效率可以衡量林地利用结构所实现的碳汇相对变化程度，一定程度上弥补了碳源碳汇总量等指标过度重视碳增汇作为森林生态效能而忽视其实施过程中作为成本在实现林地有效利用中所导致的结构性不足。在林地利用实践中，单位林地面积的固碳量、单位森林植被固碳量、单位面积蓄积量等指标设计已经意识到固碳效率（碳汇效率）的存在，在重视提升森林固碳总量的同时又强调林地利用结构合理化的客观存在。笔者则试图基于区域的视角，对林地利用结构的碳汇效率进行测度，并以杭州市域为案例展开实证分析，相关的研究成果不仅对区域林地利用结构的碳汇效率研究具有理论贡献，而且可以从碳循环调控的角度为区域低碳经济发展的模式选择与发展战略提供科学依据。
2 相关概念与研究方法
“碳源汇效应”概念源于环境生态学[6]，指某一类型的植被每单位净初级生产力NPP（Net Primary Productivity）所产生的碳汇量定义为该植被的碳汇效率（carbon sink efficiency，CSE），记为CSE=碳汇量/NPP，后来环境经济学借用“碳源汇效应”这个概念来指某一类型的单位林地利用面积所产生的固定二氧化碳总量[7]，即CSE=固定二氧化碳总量/某一类型的单位林地利用面积。本研究中是指运用DEA计算得到的林地利用数量变化的碳源汇效应。
DEA是以“相对效率”概念为基础发展起来的一种多指标投入和多指标产出的决策单元（DMU）相对有效性评价方法。基本原理是从决策单元中选择相对效率最高的确定为有效的，其他决策单元与这些有效的决策单元之间的差距决定其相对效率高低。DEA方法的优点在于：（1）DEA是由决策单元（DMU）的输入输出权重作为变量，模型采用最优化方法来内定权重，从而避免了确定各指标的权重所带来的主观性；（2）假定每个输入都关联到一个或多个输出，而且输出输入之间确实存在某种关系，使用DEA方法不必确定这种关系的显示表达式；（3）采用DEA分析时不必计算综合投入量和综合产出量，因而避免了各指标量纲等的不一致性而寻求可度量因素时所带来的困难[8-10]。运用DEA进行区域林地利用结构的碳汇效率测度思路如下：
设有n个时间序列或截面林地利用结构数据，它们具有相同的m种投入要素（各种类型的林地利用结构）和s种产出要素（固定二氧化碳总量）。DMUj表示第j个决策单元，其投入xi与产出yk可表示为：
[xi=（x1j，x2j，…，xmj）Tyk=（y1j，y2j，…，ysj）T] （1）
式中：xi―DMUj的i类林地利用结构投入矩阵；i―DMUj的林地利用类型数，i=（1，2…m）；j―决策单元的个数，j=（1，2…n）；yk―DMUj的固定二氧化碳总量产出矩阵；k―DMUj的产出要素种类数，k=（1，2，…s），s=1。设ω和ψ分别是加在m种输入和s种输出上的权重，可表示为：
[ω=（ω1，ω2，…，ωm）Tψ=（ψ1，ψ2，…，ψs）T] （2）
式中：ω―m种林地利用结构输入的权重向量，ω≥0；ψ―s种输出的权重向量，ψ≥0。用投入产出向量（xi，yk）表示DMUj的活动，则DMUj的总输入TIj和总输出TOj分别为：
[TIj=ω1x1j，ω2x2j，…，ωmxmj=xTiωTOj=ψ1y1j，ψ2y2j，…，ψ1y1j=yTkψ] （3）
式中：TIj―DMUj的总输入矩阵，TOj―DMUj的总输出矩阵。DEA用总输入与总输出之比的大小来衡量林地利用结构的相对碳汇效率。令：
[CASEj=TOjTIj=yTkψxTiω] （4）
式中：CASEj―DMUj土地利用结构的相对碳汇效率指数矩阵。式（4）中，权向量ω和ψ都是待定的。对每一个DMUj，求使CASEj达到最大值的权向量，就得到C2R-I模型（[P-]）。对每一个DMUj，解下式极大化问题：
[maxyTkψxTiω=CASEjs.t.yTkψxTiω≤1] （[P-]） （5）
[若令φ=TIxTiω，则（5）转化为：maxyTkφψ=CASEjs.t.yTkφψ≤1] （6）
线性规划（6）的解称为DMUj的最佳权向量，它们是使DMUj的效率值CASEj达到最大值的权向量。为了便于检验DEA的有效性，一般考虑式（6）的对偶模型的等式形式：
[θ?j=minθθj，λjs.t.j=1nλjxij+s-i=θxi，j=1nλjykij-s+k=ykλj≥0，s-i≥0，s+k≥0] （7）
式中：θ*j―DMUj碳汇效率指数，无量纲；λj―特征值；s-i―未投入利用的第i类林地结构变量数值；s+k―固碳总量产出不足的变量数值。设公式（7）的一组最优解为（θ*j，λ*，s-，s+），林地利用结构碳汇效率的DEA评价标准为：若θ*j=1，则称DMUj为弱DEA有效，此类情况可能存在某类林地未全部投入利用或固碳总量未达到最大情景；当θ*j=1，且s-=s+=0，即各类林地资源全部投入使用，固碳总量达到最大，则称DMUj为DEA有效；若θ*j
3 实证研究
3.1 研究区概况 杭州市位于东经118°21′～120°30′、北纬29°11′～30°33′，处于亚热带常绿阔叶林植被带，森林资源丰富，在“十一五”期间，杭州市以建设国家森林城市和全国生态文明城市为契机，在营造优良的生态环境方面进行了积极探索，至“十一五”末，全市林地面积达到116.91万hm2，森林面积108.45万hm2。活立木总蓄积量4 349.72万m3，森林蓄积量4 224.02万m3。森林覆盖率64.44%，固定CO2总量1 087 500t，在全国15个副省级城市中名列首位。杭州市目前已经拥有我国首个碳汇林业实验区（临安），经国家批准的CDM项目温室气体减排额居全国其他城市前列，这些政策和项目的实施必将带来杭州市域林地数量的新一轮大调整，如何对此调整过程所引发的杭州市域森林碳源碳汇变化效应进行科学有效的测度，以实现杭州市域碳汇林业发展的“可计量、可监测、可核查”三可目标，开展相关的基础研究已迫在眉睫。
3.2 样本与指标选择 为了分析杭州市域林地利用结构的碳汇效率变化，并进行横向和纵向的比较，以杭州市全市8个县市区2008-2010年林地利用结构为评价单元（DMU），评价单元（DMU）共计为8×3=24，即24个评价单元（DMU）。林地利用结构输入指标主要根据IPCC指南框架和IPCC-GPG-LULUCF对林地利用类型的定义[11]，把杭州市域的林地利用结构分为造林与再造林、森林管理和森林采伐等3个主要指标；为与作为投入变量的林地利用结构指标相衔接，森林固碳总量输出指标采用造林再造林、森林管理和森林采伐3类林地利用类型的二氧化碳固定碳总和表示，因此，在DEA分析过程中，产出项个数将只有1项，即3种类型林地利用所导致的“森林固碳总量”，这样“投入项个数+产出项个数=4”，而4
表1 林地利用结构碳汇效率测度投入与产出指标
[指标类型＼&指标名称＼&指标说明＼&投入指标＼&造林与再造林＼&造林与再造林指新增或恢复森林覆盖与林地利用的活动。本文指造林与再造林的面积（单位：hm2）＼&森林管理＼&森林管理指为实现森林相关的生态（包括生物多样性）、经济和社会功能而采取的作业过程。本文指实施森林管理的面积（单位：hm2）＼&森林采伐＼&森林采伐指以提高林分郁闭度的各种形式的间伐或主伐数量。本文指森林采伐的材积量（单位：10km3）＼&产出指标＼&造林和再造林固碳量＼&造林林种的碳吸收量加上造林再造林土壤碳储量总和＼&森林管理固碳量＼&森林管理活动碳吸收汇扣除森林管理碳排放的净增量＼&森林采伐固碳量＼&林分郁闭度提高的新增固碳量＼&]
注：以上投入产出指标之间的关联度验证参文献[18]，各指标的数据来源与计算方法见本文3.3部分论述。
3.3 数据来源与计算方法
3.3.1 林地利用数量变化数据 如上所述，林地利用数量输入指标主要根据IPCC指南框架和IPCC-GPG-LULUCF对林地利用类型的定义，把杭州市域的林地利用结构分为造林与再造林、森林管理和森林采伐等3个主要指标，然后对不同类型林地利用的面积和蓄积量数据、森林管理的活动和水平数据等进行分类统计和核算，主要数据来源于《杭州市统计年鉴》以及杭州市相关森林资源清查与统计资料数据和有关研究报告，同时参考《全国森林资源统计》、《中国森林资源清查》、《中国林业统计年鉴》、《浙江省统计年鉴》进行数据的修改与修正计算；对森林蓄积量、森林年生长量、森林年消耗量（如森林采伐量、森林枯损量）等参数的计量参照《全国森林资源统计》和《中国林业统计年鉴》的相关标准，结合杭州市域不同地区的实地抽样校验进行修正；最终计算出杭州市域2008-2010年连续3a的林地利用结构指标如表2所示。
3.3.2 森林固碳总量数据 为与作为投入变量的林地利用数量指标相衔接，森林固碳总量输出指标采用造林与再造林、森林管理和森林采伐3类林地利用类型的二氧化碳固定碳总和表示（见表2），基本数据来源于2008、2009与2010年的《杭州市森林资源与生态状况公告》，所采用的固碳总量计算方法如下：
[ΔTCStock=it（ΔCStocki，t+ΔFMCStocki，t+DOStocki，t）] （8）
式中，TCStock表示森林固碳总量，CStockit表示造林和再造林固碳量，FMCStockit为森林管理固碳量；DOStockit为森林采伐固碳量，i为不同地区，t为目标年。各固碳量指标具体计算方法如下[18]：
（1）造林和再造林固碳量（CStockit）计算。根据现有可以获得的数据，造林和再造林地的分类数据缺乏，因此很难将造林和再造林区分开，同时由于对造林和再造林碳吸收的估算方法相似，因此，《公告》中不区分造林和再造林，而将其合二为一，统称造林。计算包括两方面：一方面是不同造林林种的碳吸收量计算。由于不同林种（用材林、防护林、经济林、薪炭林、竹林）的碳吸收量也有很大的不同，根据IPCC指南，《公告》中采用生物量转换因子法（biomass expansion factor，BEF）计量造林再造林碳储量变化；另一方面是造林再造林土壤碳储量计算。这部分计算参照造林的土壤类型面积和土壤有机碳密度来计算，再利用造林后土壤碳变化系数进行修正。计量公式如下：
[ΔCStockit=ΔCStockALB，it+ΔCStockSOC，it] （9）
式中：CStockALBit为第i地区t年所造林分活生物质碳储量的变化，CStockSOCit为第i地区t年所造林分土壤有机碳储量的变化。
（2）森林管理固碳量（FMCStockit）计算。根据UNFCCC对森林管理的定义，森林管理是一个林地利用和作业系统，其目的是可持续地实现森林相关的生态（包括生物多样性）、经济和社会功能。计算包括两方面：一方面是森林管理活动碳吸收汇计算；另一方面是森林管理的碳排放计算。计算公式如下：
[ΔFMCStockit=FMUptakeit-FMEmissionit] （10）
式中： FMUptakeit和FMEmissionit分别为i地区森林管理在t年时的碳吸收（生长）和排放（收获）。
[FMUptakeit=Ait×Vit×VGRit×BEFi×WDi×CFi] （11）
式中：Ait为i地区森林管理在t年时符合森林管理活动的面积（hm2），Vit为i地区森林管理在t年时的林分单位面积蓄积量（m3/hm2），VGRit为i地区森林管理在t年时的林分蓄积生长率（%），BEFi为i地区树干到全林的生物量扩展系数平均值，WDi为i地区平均木材密度（tB/m3），CFi为i地区平均生物量碳密度（tC/tB）。
[FMEmissionit=AEMit×Vit×VCRit×BEFi×WDi×CFi] （12）
式中：VCRit为i地区森林管理在t年时的林分蓄积消耗率（%），其它参数同上。
（3）森林采伐固碳量（DOStockit）计算。其计算公式如下：
[DOStockit=Vit×Ait×BEFi×WDi×CDi+SOCit] （13）
式中：Vit为森林采伐年i地区森林单位平均蓄积量（m3/hm2），Ait为i地区第t年的森林采伐面积（hm2），BEFi为i地区树干到全林的生物量扩展系数平均值，WDi为i地区平均木材密度（tB/m3），CDi为i地区平均碳含量，SOCit为i地区第t年森林采伐引起的土壤碳贮量变化。
表2 杭州市全市及6个县市区2008-2010年林地利用结构数据
[市（区，县）＼&年份＼&造林再造林（hm2）＼&森林管理（hm2）＼&森林采伐（×10km3）＼&森林固碳总量（Tg）＼&森林植被固碳（Tg）＼&市区＼&2008＼&201＼&1 249.52＼&23.52＼&1.03＼&0.76＼&2009＼&187＼&1 307.88＼&17.95＼&1.41＼&0.91＼&2010＼&227＼&1 159.86＼&18.26＼&1.29＼&0.71＼&萧山＼&2008＼&517＼&11 029.76＼&187.33＼&8.73＼&2.03＼&2009＼&681＼&11 783.42＼&221.27＼&10.07＼&3.17＼&2010＼&584＼&11 347.69＼&198.42＼&9.25＼&3.02＼&
余杭＼&2008＼&912＼&32 136.42＼&231.27＼&9.86＼&2.47＼&2009＼&934＼&28 876.55＼&176.39＼&7.79＼&2.03＼&2010＼&803＼&37 264.13＼&254.83＼&10.53＼&2.99＼&
桐庐＼&2008＼&838＼&44 325.50＼&122.28＼&11.36＼&3.54＼&2009＼&1 049＼&43 761.00＼&122.97＼&12.87＼&3.67＼&2010＼&690＼&41 949.00＼&145.21＼&13.39＼&3.81＼&
淳安＼&2008＼&574＼&18 770.14＼&299.47＼&27.86＼&8.67＼&2009＼&720＼&11 175.10＼&436.27＼&31.58＼&9.00＼&2010＼&298＼&10 746.70＼&562.72＼&32.84＼&9.34＼&
建德＼&2008＼&460＼&10 546.91＼&251.73＼&14.98＼&4.66＼&2009＼&451＼&98 34.91＼&225.53＼&16.98＼&4.84＼&2010＼&673＼&7 268.00＼&47.41＼&17.66＼&5.02＼&
富阳＼&2008＼&490＼&582.00＼&180.04＼&9.93＼&3.09＼&2009＼&1 479＼&1 486.00＼&228.14＼&11.25＼&3.21＼&2010＼&584＼&3 144.00＼&212.77＼&11.70＼&3.33＼&
临安＼&2008＼&522＼&4 415.90＼&458.63＼&20.70＼&6.45＼&2009＼&486＼&4 437.90＼&458.09＼&23.46＼&6.69＼&2010＼&1 004＼&3 325.00＼&461.67＼&24.40＼&6.93＼&]
注：“森林植被固碳量”为“森林固碳总量”的补充说明指标。
4 实证结果与驱动因素分析
4.1 杭州市域林地利用数量变化的碳源汇效应计算 研究以DEA-Solver Pro 6.0为计算操作平台，选择C2R-I模型对所收集的数据进行计算，计算过程如下：（1）杭州市全市及6个县市区的时间序列样本，包括杭州市全市及6个县市区的时间序列数据和截面数据；（2）杭州市全市及6个县市区2008年样本、杭州市全市及6个县市区2009年样本、杭州市全市及6个县市区2010年样本分别组合计算。
这里，将杭州市全市与其所属县市区纳入同一模型进行比较的依据是根据魏权龄和王佳丽的论述，DEA既可以选用同级区域比较，亦可用于不同级区域比较，如果决策单元（DMU）之间存在包含关系，则可以相互验证其同质性与有效性[9-10]。通过以上计算过程得到杭州市全市及6个县市区2008-2010年林地利用结构的碳汇效率，如表3所示。
表3 杭州市全市及6个县市区2008-2010年林地利用数量变化的碳源汇效应指数
[市
（区、县）＼&θ*j＼&s-＼&s+＼& 造林再造林 ＼& 森林管理 ＼& 森林采伐 ＼&2008＼&2009＼&2010＼&2008＼&2009＼&2010＼&2008＼&2009＼&2010＼&2008＼&2009＼&2010＼&2008＼&2009＼&2010＼&市区＼&0.77＼&0.79＼&0.87＼&0.08＼&0.02＼&0＼&0.13＼&0.41＼&0.09＼&1.22＼&1.01＼&0.55＼&0.37＼&0.71＼&0.22＼&萧山＼&0.43＼&0.39＼&0.51＼&0＼&0＼&0＼&0.11＼&0.07＼&0＼&0.07＼&0.01＼&0.32＼&0.41＼&0.39＼&0.55＼&余杭＼&0.22＼&0.31＼&0.27＼&0＼&0＼&0.03＼&0.09＼&0.12＼&0.01＼&0.14＼&0.26＼&0.09＼&032＼&0.51＼&0.47＼&桐庐＼&082＼&0.63＼&1＼&0＼&0.09＼&0＼&0＼&0＼&0.05＼&3.78＼&7.01＼&0＼&0.42＼&0.19＼&0＼&淳安＼&1＼&1＼&1＼&0＼&0＼&0＼&0.11＼&0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&建德＼&0.89＼&1＼&0.91＼&0.01＼&0＼&0＼&042＼&0＼&0.17＼&2.57＼&0＼&3.79＼&0.77＼&0＼&051＼&富阳＼&0.53＼&0.66＼&0.47＼&0.19＼&0.07＼&0.23＼&0.33＼&0＼&0.72＼&7.93＼&4.12＼&8.17＼&1.22＼&0.98＼&1.01＼&临安＼&1＼&1＼&1＼&0＼&0.01＼&0＼&0＼&0＼&0.02＼&0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&]注：2008、2009和2010年s+值分别为表中值×10-6、×10-6和×10-6，因此，s+可近似为零。
4.2 影响杭州市域林地利用数量变化碳源汇效应的驱动因素分析
4.2.1 杭州市域林地利用结构的碳汇效率发展不平衡，市县区之间相差较大 除杭州市总是DEA有效外，6个市县区2008、2009和2010年林地利用结构相对有效性比例分别为42.85%、57.14%、57.14%，其中，临安与淳安总是DEA有效，2009年增加建德、2010年则增加桐庐为DEA有效，显然，“十一五”期间杭州生态化城市建设目标提高了6个县市区的有效性比例；2008、2009和2010年，6个县市区中市区与富阳总是DEA无效，这些无效的县市区具有一个共同特征，即森林采伐比例明显偏高，超出为提高林分郁闭度的有效采伐比例，导致二氧化碳固碳量产出不足。此外，部分县市区市的造林再造林、森林管理与也出现不同程度的冗余（表3），这说明杭州一些县市区新造林的单位面积森林蓄积量普遍偏低，森林管理对碳密度与森林生物量的提高没有任何贡献，这是由于造林再造林、森林管理的碳密度与森林生物量较低所致。
4.2.2 杭州市域中经济欠发达地区的林地利用结构碳汇效率高于经济发达地区 从杭州市域的林地结构碳汇效率分析可以看出，经济欠发达地区（包括临安、淳安与建德）的林地利用结构碳汇效率相对高于经济发达地区（包括市区、富阳与桐庐），这一方面与杭州市域森林分布的自然条件有关，即杭州市域的森林资源分布相对集中，西部多，东部少。淳安、临安、建德是全市森林资源的集中分布区，3县市森林面积合计与森林蓄积合计分别占全市森林面积和森林蓄积的68.88%与75.47%，因此这3县市是杭州市域乃至整个长三角地区经济社会可持续发展的生态屏障和生态产品的重要供给源；但作为林地利用结构的碳汇效率指标，其测算结果主要不是林地资源的总量，而是林地利用变化的相对碳汇效率，因此，这更多的是受经济因素的影响，杭州市域东部地区经济发展速度要普遍高于西部地区，经济快速发展的结果导致大量的林地资源被征占和毁林，根据浙江省征占林地抽查的相关资料[19-20]，杭州市域东部县市区的林地征占和毁林以国家和省级重点工程、开发区、乡镇和农村经济建设征占林地（包括农用地）以及国有企事业单位改变林地用途为主，而林地征占和毁林一旦发生，原有森林所有生物量碳全部排放（不考虑木质林产品碳贮量的变化），因此毁林引起的碳贮量变化将极大地降低东部县市区林地利用结构的碳汇效率。
4.2.3 杭州市域林地利用结构的碳汇效率目前整体偏低，林地利用结构优化配置与潜力挖掘空间较大 2008、2009与2010年这3a中，杭州市域6个县市区林地利用结构的碳汇效率仅为52.38%，3a来林地利用结构均有效的县市区仅有临安与淳安，其他县市区则有效性整体偏低，这说明杭州市域目前的林地利用结构仍然存在不合理情况，林地利用结构优化配置可挖掘潜力空间较大，特别是东部县市区，其经济通过长时间的快速发展，目前正处于经济增长方式的转型期，通过有计划、有步骤地改变经济发展模式，促进产业结构调整，改善林地利用结构，在封山育林保护森林碳汇的同时，抓好退耕还林，强化监管，减少林地征占与毁林，减少水土流失，以改善杭州东部县市区的经济发展环境；而对西部县市区，虽然目前林地利用结构的碳汇效率普遍较高，但仍然存在可改善之处，目前主要是加大力度，推进西部林区的林分结构改造，通过全面改造和补植套种的方式，改造低质低效的林分，调整林种、树种结构，全面提高森林质量和生态效应，拓展林业碳汇功能，从整体上提升林地利用结构的碳汇效率。
5 结论与讨论
研究以杭州市域为案例，对我国区域林地利用数量变化的碳源汇效应进行了测度与实证研究，研究结论表明：林地利用数量变化的碳源汇效应评价是可行的，而且区域林地利用结构的碳汇效率变化同其经济发展水平具有高度的相关性，这说明经济增长方式转变是区域林地利用结构碳汇效率可持续发展的动力源泉。研究结论的科学意义在于：
（1）林地利用结构变化是影响区域碳循环的重要因素，将直接改变其碳储量和碳通量的过程，从而影响最终的森林碳汇效率。而我国目前众多地区高速发展的社会经济背景对其区域的林地利用结构变化影响非常剧烈[21-24]，从而为在较短时间尺度内研究林地利用结构变化对其区域碳汇效率影响的过程和机制提供了得天独厚的条件。本研究成果不仅对区域林地利用结构的碳汇效率研究具有理论贡献，而且可以从碳循环调控的角度为区域低碳经济发展的模式选择与发展战略提供科学依据，其学术价值与实践意义不言而喻。
（2）研究在IPCC指南框架下，将区域林地利用结构的碳汇效率评价看成是一个投入产出的过程，通过收集我国区域森林清查数据和历年的林业统计年鉴中的面积和蓄积量变化数据，并通过收集已发表文献中有关森林各树种生物量和生产力数据，获取林地数量变化的碳汇计量参数，结合实地进行抽样校验，最后运用数据包络分析方法中基于投入导向的C2R-I模型，将林地利用中不同类型的林地利用数量作为投入，将森林固碳总量作为最终产出，对我国区域林地利用结构的碳汇效率进行了测度与实证研究，克服了此类分析在指标确定及指标内涵选取上的随意性。
（3）利用森林碳汇作用降低温室气体排放量是世界公认的最经济有效且最有发展潜力的办法，其成本大约是减排措施的1/30（陈根长，2005）。我国作为经济发展大国，目前CO2排放量已超过美国居世界第一，在国际碳减排压力日趋增大的背景下，我国各地区增汇减排的任务显得尤为艰巨和迫切。目前我国许多地区正努力制定各种具有地区特色的增汇减排政策，并积极引进国际CDM项目，这些政策和项目的实施必将带来这些地区林地利用结构的新一轮大调整，如何对此调整过程所引发的区域碳汇效率进行科学有效的测度，以实现我国区域碳汇林业发展的“可计量、可监测、可核查”三可目标，开展相关的基础研究已迫在眉睫。
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