碳循环方式范文

时间:2024-04-10 16:37:09

导语:如何才能写好一篇碳循环方式,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。

碳循环方式

篇1

【关键词】循环经济;煤炭企业;经济管理;经营战略

1.循环经济视域下煤炭企业面临的挑战

在循环经济视域下,我国煤炭企业正面临着多方面挑战,如财务危机、循环经济管理能力较低、循环经济技术创新能力不足、资源循环利用效率低等。1.1财务危机。受长期以来的煤炭价格下跌影响,我国很多煤炭企业的利润大幅下降,企业的正常运营也因此受到了直接影响。结合实际调研可以发现,我国很多煤炭企业出现了营业利润呈下降、运营亏损严重、营业风险提升等问题,煤炭企业面临的风险因此不断提升。受煤价小幅提升、产销量增幅加大影响,2018年我国煤炭行业实现了一定回暖,煤炭企业的利润也出现了一定增长,但长期以来煤炭企业净利润亏损问题带来的负面影响无法完全解决,很多煤炭企业不得不通过降低循环经济必要成本的方式提升自身短期利益,由此催生的财务危机等一系列问题必须得到重视。1.2循环经济管理能力较低。配套的管理机制直接影响煤炭企业的循环经济管理能力高低,但结合近年来我国煤炭行业发展现状可以发现,近年来煤炭企业的技术投资、技术人才投资、污染物治理投资不断增加,但企业的污染物处理率、资源循环利用率以及财务状况仍存在一定不足之处,这种情况的出现主要是由于煤炭企业的管理水平无法满足自身发展需要。为解决此类问题,我国很多煤炭企业开展了新的管理模式探索,如山西焦煤的对标管理模式、大同煤业的“搭优”管理模式等,但这类管理模式的实际应用效果大多不尽如人意,这主要是由于煤炭企业存在管理人才缺乏、员工环保意识薄弱、管理机制不健全等问题,这类问题的存在直接影响了煤炭企业的循环经济管理能力。1.3其他挑战。循环经济技术创新能力不足、资源循环利用效率低同样属于现阶段我国煤炭企业面临的挑战。循环经济技术创新能力不足主要是由于我国很多煤炭企业存在过于重视煤炭开采而忽视技术创新的问题,在粗糙的技术手段、相对落后的技术设备、稀少的研发人员、严重不足的科技经费支出影响下,仅注重短期利益的煤炭企业往往存在创新能力不足问题;相较于国外先进水平,我国多数煤炭企业的资源循环利用效率较低,在固废处理技术和设备的落后、生产工艺设备不先进的影响下,煤炭企业自然无法较好满足循环经济的实施需要。

2.基于循环经济视域的煤炭企业经济管理方式

2.1经营战略选择。为更好践行循环经济理念,煤炭企业应基于循环经济视域选择经营战略,具体的战略选择如下:(1)开发高新技术产业与服务产业。为较好应对煤炭企业面临的一系列挑战,企业必须加大各类新技术的引入与应用力度,如引入和开发洁净煤技术,由此即可保证煤炭企业逐步向高新技术产业与服务产业迈进,企业的耗能和排放均可得到较好控制,煤炭资源的使用效率也能够实现长足提升。在循环经济理念下,煤炭企业必须保证工业化生态效应的最大化发挥,煤炭相关的资源发展产业应成为企业关注的重点,以此形成能源可循环使用的产业链条,煤炭企业的长期可持续发展即可获得有力支持。(2)进一步拓展产业链条。作为产业集聚化的具体表现,产业链条的拓展可保证煤炭企业更好践行循环经济要求,因此企业应以煤炭产业区域工业化发展作为基础,以此推动产业链条的进一步拓展。具体来说,煤炭企业需以煤炭资源洗选为根本、以资源洁净燃烧为中心,以此真正实现煤炭资源的优化与转化,以煤炭资源为中心产业链条的长期可持续发展可由此得到保障,煤炭资源的高效、洁净使用也能够顺利实现。(3)坚守环境保护职能。煤炭企业必须认识到自身的环境保护责任,并合理应用经济措施实现环境的保护。结合循环经济理念,煤炭企业可结合实际构建环境责任机制,并基于区块划分将环保责任落实到具体的岗位,由此企业全体员工均可参与到环境与生态保护的工作中。同时,煤炭企业还应探索煤炭资源的开发补偿与环境补偿机制,真正践行“破坏者恢复、利用者补偿、开发者保护”原则,通过应用市场调控和价格杠杆,即可实现最优化的煤炭资源配置,环境保护也能够获得更为有力支持。2.2核算形式选择。为更好满足循环经济要求,煤炭企业还应建立绿色会计制度与绿色审计机制,具体路径如下:(1)建立绿色会计制度。煤炭企业应以环境保护法律法规作为参考,并选择货币作为计量单位,由此实现会计学与生态环境保护的有机结合,建立绿色会计制度。绿色会计制度可用于分析环境保护、经济发展及资源消费三者关系,并通过确认、计量、分析、报告的会计处理明确煤炭企业对生态环境造成的影响,管理工作开展可由此获得有力支持,煤炭企业的循环经济发展水平与管理效益可由此明确。(2)建立绿色审计机制。为解决传统会计处理方式下煤炭企业存在的核算失真问题,绿色审计机制的建立必须得到重视,由于绿色审计能够将环境、能源、资源纳入审计范围,会计信息的真实性可得到较好保障。绿色会计核算需严格遵循合法性、公允性、真实性原则,煤炭企业也需要重点推广绿色审计机制,以此按照企业先行环境保护资料即可明确其经济行为的效益性、真实性以及合法性,配合检查、监督与意见发表,煤炭企业绿色经济责任便可得到直观评价,企业循环经济管理投入的准确判断、发展新机遇的掌握均可得到绿色审计机制的有力支持。2.3制度体制选择。制度体制选择同样关系着煤炭企业循环经济发展的推进,因此煤炭企业在制度体制选择中需关注以下几方面要点:(1)制定循环经济规划制度。煤炭企业应结合自身实际制定循环经济规划制度,通过组织专业人员负责循环型经济发展规划的编制,并在自身发展制度和战略规划编制中结合循环经济理念,煤炭企业即可通过完整系统的工程理论明确循序经济视角下自身的发展原则、方法、目标,循环经济发展可由此大幅深化。(2)构建循环经济教育培训制度。为提高员工的创造性、自觉性、主动性,煤炭企业应加强循环经济理念的宣传,同时结合“十三五”煤炭产业发展规划为方向,即可更好践行循环经济要求,有效推动循环经济发展。通过建立科学有效的教育培训制度,煤炭企业即可保证所有员工均能够较为正确、深入的理解循环经济发展概念。2.4其他方式。除上述方式外,煤炭企业还可以采用践行绿色管理理念、引进技术创新主体、推动资源循环利用等方式,具体方式应用如下:(1)践行绿色管理理念。煤炭企业应建立绿色文化并设立绿色组织机构,以此实现对员工的潜移默化影响,配合专门建立的绿色管理委员会,企业即可通过形成完整的绿色管理网络更好服务于循环经济建设。(2)引进技术创新主体。在依法组织生产的基础上,煤炭企业应引进先进的循环经济技术并加大科技型人才的培养,通过引进技术、吸收技术、创新技术,煤炭企业的核心竞争力即可实现长足提升。而通过科技型人才的培养,煤炭企业的自主创新能力与优势均可实现长足提升,这同样能够为循环经济的建设提供支持。(3)推动资源循环利用。为真正推动资源循环利用,煤炭企业需要改变自身不合理消费、引进和改造环保设备,并充分利用剩余能量,结合提高能源效率目标、针对性开展环保设备的升级与改造、煤矿排放热能利用与矿井水循环使用,煤炭企业即可更好应对循环经济带来的一系列挑战。

结论:

篇2

关键词:皮肤微循环;血管形态;显示方法;探讨

【中图分类号】R541.7【文献标识码】A【文章编号】1672-3783(2012)04-0147-02

皮肤是与外界接触最多的组织系统,在维持身体平衡机稳定性能上有重要作用。探索人皮肤微循环血管形态显示方法,能为人体皮肤移植以及治疗皮肤损伤等多有很大的临床价值和意义。现将方法探讨的具体情况报告如下:

1 资料和方法

1.1 一般资料:在人体皮肤微循环血管形态显示方法的实验素材上,选取新鲜成人及儿童尸体的上、下肢各5侧。其中各两侧上肢及下肢用含10%福尔马林的印度墨汁灌注血管。剩余的各3侧上肢及下肢用A.B.S丁酮溶液做皮肤血管铸型、铅丹乳胶灌注方法和甲基丙烯酸甲酯血管灌注方法。

1.2 方法:灌注液采用70%印度墨汁右旋糖酐混合液,即70ml印度墨汁+30ml低分子右旋糖酐,利用这种墨汁流动性好,容易注入的特点。印度墨汁颗粒细小,能够进入网状毛细血管,国产北京牌墨汁亦可选用,但使用前宜先经定性滤纸过滤,以去除其中较大的颗粒及杂质[1]。麻醉生效后,用8%硫化钠脱毛后,作腹正中切口,牵开脏器,分离出腹主动、静脉;将两血管近心端结扎,作离心向插管。分别由肽动脉和胭动脉灌注印度墨汁,压力120~200mmHg,固定48小时后取材,切取手、足、前臂、小腿、上臂、大腿等各部皮肤及浅、深筋膜,组织切片厚150~250um,常规伊红染色,光镜观察。血管铸型剂用 A.B.S.浓度从5-20%,由低到高,隔日注射一次,补充注射用的A.B.S浓度为30%,然后切取手、足、小腿等皮肤及浅、深筋膜组织,放入50-100%的盐酸中腐蚀7-10天,然后经冲洗、选块、干燥,喷金,铸型块在日立S-450扫描电镜下观察。

2 结果

用于显示血管密度,墨汁灌注石蜡切片仍不失为一种较好的方法,而用A.B.S和甲基丙烯酸甲酯这两种充填剂进行血管铸型则各有优缺点。通过对墨汁灌注方法采用图像分析仪比较组织工程骨与正常骨横切面磨片上血管相对面积,分别为(763.89±47.38)U/10万U与(788.00±65.83)U/10万U,差异无统计学意义(t=0.390,P>0.05)。见表1

3 讨论

人皮肤微循环血管形态显示方法,为皮肤微循环血管理论为发现和制作新型皮瓣奠定了基础。根据人皮肤血管分支特点,可以取带血管的深筋膜做为移植体来修

复骨膜的缺损;又可用带真皮下血管网的厚皮区超薄皮瓣游离移植手术去修复身体某些部位的损伤[2]。理论上,采用组织工程的方法用自体细胞和支架材料培养成复合体来修复骨缺损成为一种最为有效的方法。但在实际临床应用中还有许多问题尚未解决,其中血管化是组织工程骨成活的关键,目前组织工程骨血管化的方法有许多,如筋膜包裹、血管束植入、血管生长因子复合等,这些方法血管化是否成功、血管化的效果尚不确定,血管化后的组织工程骨血管供血及分布的检测还没有有效的方法。现在常用的检测血管的方法很多,如B超、数字减影血管造影(DSA)、放射性核素显像(ECT)及CT、MRI等,这些方法都能根据血流灌注的程度等从某些方面反映血管的生长及分布[3]。但都存在某些方面的不足,而且不能提供确切的直接证据。墨汁灌注是一种目前常用的血管检测方法,从需要观察的组织器官的主要供血血管插管,将血管冲洗干净后灌入配好的复合墨汁,制作切片或者磨片后在光镜下观察,具有很好临床效果。

骨横切面磨片血管相对面积

工程骨(U/10万U)正常骨横切面磨片(U/10万U) 面积763.89±47.38788.00±65.83 t0.390 p>0.05

从不同地方分析皮肤微循环血管材的血管来源,探讨皮肤动脉的肌间隔或肌间隙发出的间接,以及由肌肉的供应血管发出的,穿过肌纤维间隙和肌被膜进入皮肤内的肌皮动脉[4]。从皮肤微循环血管材的基本形态学构筑特点来看,皮肤微循环血管材在穿过深筋膜进入皮肤各层组织时,通常形成五级血管分支,各级分支以其特殊的形态学特点可以彼此互相鉴别。血管树的第一级分支为深筋膜层血管分支;第二级分支为浅筋膜层血管分支;第三级分支为真皮网状层内的血管分支;第四级分支为真皮基底部的血管分支;第五级分支为真皮内的血管分支[5]。

参考文献

[1] 唐光辉.墨汁灌注和血管铸型方法在组织工程骨血管化检测中的应用.第一军医大学;2006年

[2] Anderson BG et al: Renal vasculature of the trout demonstrated by scanning electron microscopy compared with canine glomerular vessels. Am.J Anat l976, 145: 443

[3] 武延格,杨林,孙学峰.血管铸型技术检测组织工程多孔支架血管化的实验研究.中国临床解剖学杂志,2011年01期

篇3

关键词:循环流化床锅炉 磨损机理 原因分析 防磨措施

循环流化床锅炉是近几年在我国发展起来的一种新型燃烧设备,而循环流化床燃烧技术的发展更是突飞猛进。在环保要求日趋严格的今天,循环流化床锅炉已成为当前最有前景的燃烧设备,但是循环流化床锅炉高颗粒浓度和高运行烟速的运行特点,决定了炉内部件都会受到含尘烟气的高速冲刷,磨损问题较为突出。尽管锅炉厂在设计时采用了许多有效的防磨措施,但由于循环流化床锅炉内的固体颗粒浓度为煤粉炉的几十倍甚至上百倍,加上设计原因和运行情况的复杂性,受热面和炉体受到大量固体物料的不断冲刷,磨损仍比较严重。

1.运行中的磨损机理

1.1 物料运动速度的影响

循环流化床锅炉的燃烧采用的是低温、循环式燃烧方式,它的燃烧效率之高主要是靠多次的大循环和炉内成千上万个小循环来实现的。可以将炉膛沿高度方向切成若干个截面,由于高度的不一样,在各个截面上的载热体浓度和载热体物料的直径也不一样,可以得出一个结论:物料的浓度和物料粒子直径是与炉膛高度呈反比例变化的。在布风板上的风帽出口处的风速虽然很高,到满负荷时可达35m/s~45m/s,甚至更高。运行中的物料和刚入炉的0mm~13mm及有一定级配比的原煤立即被流化,并在炉膛中心向上运动。经分析可知,凡是向上运动的物料粒子,不论其直径大小,都同时受着多个力的作用,首先拿三个方向的作用力来研究:即粒子本身的重力,烟风流动对粒子向上的推动力和粒子与粒子之间在运动的过程中他们之间的摩擦力。当粒子本身的重力和粒子运动时之间的摩擦力之和,大于烟风流动对粒子向上的推动力时,该粒子就会向下降或向烟风推动力较小的四周飘移。从中心向四周飘移的粒子在本身重力的作用下,就会沿着水冷壁管外表面向下滑动(有许多资料介绍向下流动的物料叫贴壁灰),物料在向下滑动的过程中磨损也就开始了。经理论研究和在试验室试验证明,物料对管子的磨损量的大小主要是与物料的浓度、物料的硬度、物料的粒子直径、炉膛内压力、物料运动速度的三次方多一点等因素成正比关系,而与燃用煤种的可磨性系数成反比关系。

1.2 燃煤的影响力

沿炉膛高度的任何一个截面,其物料粒子直径和单位容积内物料浓度均不相等。若取任一截面为例进行分析,当物料粒子的重力和摩擦力之和大于或等于烟风向上的推力时,粒子就会下降或停止向上运动,并向四周飘移后沿水冷壁管外壁和鳍片表面下滑。所以说沿炉膛高度向下滑动的物料越往下越多、浓度越大、在重力加速度的作用下,越往下滑动的速度越快,越往下物料直径越大,越往下炉内的压力越高,所以越靠近密相区时受热面管子磨损就越严重,这是一个不争的事实。根据我们国家目前各锅炉厂设计生产的高温、高压,还是次高温、次高压外置式高温分离的循环流化床锅炉设计的循环倍率计算,在循环的物料中约有5%~8%左右是新入炉的煤,在密相区的底料中视煤种特性而定,如入炉煤矸石较多,热值较低,粒度又较大,这时底料中含煤量就较多,无论怎么讲底料中90%以上均是循环物料和已燃尽的原煤中的灰分。在炉内的整个燃烧过程中,入炉煤在燃烧后放出自己本身热量,首先建立密相区燃烧场的温度而后再传给炉内的循环物料,最后由循环物料将热量传给水冷壁和各受热面及维持物料循环途中的空间温度。较大颗粒的燃料在密相区爆炸燃烧生成许多小的颗粒,较小颗粒的原煤在循环中燃烧了自己,使原来的颗粒变小或全部变成了细灰,参加多次的循环后被排往大气,较大颗粒的物料继续参加流化循环,最后从放渣管被排往炉外,炉内的气、固两种物质每时每刻总是这样周而复始地进行着。所以说燃用一些热值较高的煤,且成灰性又较好,颗粒度比较均匀且级配比又比较合适,煤的可磨性系数又较大、矸石的成分又较少、循环倍率和炉内流速又接近设计值,这时的磨损就较轻。相反经常燃用成灰性不好,可磨性系数又较小,煤矸石较多,颗粒又较大,级配比也不合适,相应对受热面磨损就较重,就会经常发生由于磨损造成爆管漏泄事故。所以说燃用的煤质好坏和运行调整的是否得当,对锅炉的安全经济运行至关重要。虽然循环流化床锅炉有燃用劣质煤的特性,但是经常燃用一些挥发份较高、煤的成灰性较好、矸石的含量也不大、颗粒度较合适、可磨性系数较大的烟煤,磨损就会减缓、事故率也会下降许多。

2. 磨损原因分析

2.1 水冷壁管磨损原因分析

炉内水冷壁管的磨损主要集中在3个区域:炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁;炉膛4个角落区域的管壁;不规则区域管壁。炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁磨损的原因:一是在过渡区域内沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反,在局部产生涡旋流;另一个原因是沿炉膛壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变,因而对水冷壁管产生冲刷。炉膛4个角落区域的管壁磨损原因是角落区域内壁面向下流动的固体物料密度比较高,同时流动状态也受到破坏。不规则区域管壁(如穿墙管、炉墙开孔处的弯管等)的磨损原因主要是不规则管壁对局部的流动特性造成较大的扰动。

2.2对流烟道受热面的磨损原因分析

对流烟道受热面的磨损主要发生在省煤器两端和空气预热器进口处。产生磨损的主要原因:一是设计上考虑不周,安装时出现误差;另一个原因是受热面材质不好。

2.3 风帽磨损 原因分析

风帽磨损的原因如下:(1) 结构设计不合理;(2) 铸造壁较薄;(3) 风帽孔径小。

2.4 过热器管磨损原因分析

从旋风分离器中心筒出来的烟气会因惯性偏过热器室顶棚,因此对过热器上部管子冲刷较重。

3.防磨措施

3.1水冷壁与耐火材料的交界处受热面的防磨

早期的设计中,一般都采用将水冷壁与耐火材料的交界处设计成一个明显的水平台阶,该台阶干扰了下降的固体粒流,造成附近管子表面的磨损。为减缓该部位的磨损,从流化床发展的历程看,所采取过的解决方法有:

(1)可能减小耐火材料台阶的尺寸。

(2)加台阶数量从而降低单个台阶的碰撞效应。

(3)易磨损的区域增加 1 层表面堆焊。

(4)采用简单的弯管改变水冷壁与耐火材料交界处的几何形状。

(5)在易磨损的部位加焊防磨护瓦。

(6)在易磨损的部位喷涂耐磨合金。

方法(1)、(2)收效甚微。方法(3)、(5)在一定周期内效果较好,但由于堆焊和加焊防磨瓦后,尽管台阶的尺寸只有几毫米,也还是干扰下固体粒子的流动方向,因此在堆焊区部和护瓦的上沿及上部两角处附近的受热面在经过一段时间运行后也会出现磨损。方法(4)可在一定程度上减轻该部位受热面的磨损,但不宜单独使用,因为该部位的耐磨耐火材料较薄,在运行一段时间后易出现脱落和磨损而出现台阶。

3.2炉膛烟气出口四周的防磨

该部位的防磨可以在受热面管上焊接抓钉后浇注耐磨耐火混凝土,或者采用喷涂耐磨合金的方法。

3.3炉顶部受热面的防磨

使炉顶受热面高于炉膛出口的上沿一定尺寸,使该空间成为烟气的“死角”。 减弱靠惯性冲刷固体粒子的冲击力。

3.4旋风分离器筒体“靶面”的防磨

可通过采用优良的耐磨耐火材料和定期维修来进行,由于该部位的耐磨耐火材料厚度较大,因此使用周期较长。

篇4

关键词:环境影响评价工程师;培训;教学方法

环境影响评价是我国环境管理制度之一,是从源头上预防环境污染的主要手段。环境影响评价工程师职业资格制度适用于从事规划和建设项目环境影响评价、技术评估和环境保护验收等工作的专业技术人员,凡从事环境影响评价、技术评估和环境保护验收的单位,应配备环境影响评价工程师。环境影响评价工程师职业资格制度纳入全国专业技术人员职业资格证书制度统一管理。环境影响评价工程师职业资格考试制度是提高环境影响评价水平的一种有效举措,它的实施将整体提高我国环境影响评价从业人员的专业素质。

一、环境影响评价工程师职业资格考前培训的特点

(一)培训对象复杂多样

培训对象具有多样性体现在以下三个方面:

一是由于报名条件中的专业背景口径较宽,导致学员专业背景多样化,专业背景差距很大,从而导致学员的培训基础不同。

二是学员环评工作经验差异较大,有的学员从来没有接触过环境影响评价相关工作,有的学员则有十几年的环境影响评价工作经验。

三是学员参加此类考试的次数多样化。有的培训学员是第一次报名参加培训,而有的学员则参加了几次考试失败后再接受培训,因此,对培训的需求有所不同。

(二)学员离开学校多年,对书本知识较陌生

以本科学历为例,参加环境影响评价工程师考试,环境保护相关专业的技术人员需要5年的环境影响评价工作经历,其他专业的技术人员需要6年的环境影响评价工作经历。工作5~6年后再参加考试,当初所学知识早已更新换代或记忆模糊。而有的学员工作了十几年甚至二十几年再参加考试,理解能力较强,但记忆能力较差,很难适应现在的考试方式。总之,大部分学员对书本知识较陌生,培训时易造成注意力不够集中的现象。

(三)培训时间短,教学任务重

考前培训的内容包括《环境影响评价相关法律法规》、《环境影响评价技术导则与标准》、《环境影响评价技术方法》、《环境影响评价案例分析》4个科目。而培训的时间一般安排7天~8天,按正常讲课进度以及授课方式,教学工作很难正常完成。

(四)考试内容广泛,各种层次的内容都涉及

近几年,人事部和环境保护部为了控制一定的通过率,考试试题有一定的广度,考试内容广泛,各种层次的内容都涉及。以2008年的《环境影响评价相关法律法规》科目为例,掌握层次的内容考试分值占34%,熟悉层次的内容占37%,了解层次的内容占29%。

二,环境影响评价工程师执业资格考前培训教学方法的运用

总体而言,考前培训的教学总体上以教师讲授为主,其它方法为辅。讲授式教学是教学过程中最常采用、最普及的教学方式,但真正地掌握好这种方法,却是一门艺术。如何达到讲授效果最大化,教师可以从以下几方面人手:

(一)认真备课,精心设计教学环节

培训教师首先应对考试大纲的内容认真备课。由于学员专业不一,培训时间短,要提高培训效果,培训教师必须作好案头工作,掌握考试内容的难点、重点。只有这样,讲课时才能够言简意赅,挥洒自如。

其次,教师还应对历年考试的内容进行备课。培训教师在认真研究历年试题形式、归纳题目特点、总结答题技巧的基础上,有针对性地给学员讲解,只有这样,学员通过培训,才能相对轻松地通过考试。

最后,在紧扣考试大纲讲解的同时,教师应精心设计每一个教学环节,不可“满堂灌”。对于工作多年的学员,在课堂上听课的时间稍长点,就容易犯困,因此,穿插一些“幽默”也是可以的,但不能讲一些与考试内容无关的笑话,培训的“幽默”内容应更侧重于环评实际工作的案例,正面和反面的案例都可以,使学员在潜移默化中学到相关知识。

(二)适当激励学员,有利于提高培训效果

近几年,由于环境影响评价工程师职业资格考试的通过率较低,以2008年为例,全国参加考试17000人,通过率为5.78%。再加上工作年限较长,记忆力下降,学员学习的自信心普遍不足,因此,培训教师除了传授知识外,还应在培训期间给学员适当的“励志”,让学员打掉原来封闭性的自卑心态,点燃学员学习的冲动和热情。给学员“励志”的方法可以在正式培训前花15分钟左右的时间,通过几例典型考试成功的案例或培训教师的亲身经历来激励学员,通过激励故事,学员的听课热情会增加,培训效果将更好。

(三)讲课语言尽量通俗化、形象化

在讲课中,解释环评中的各种概念、理论、方法等知识点是常见的教学方法。对于口头解释相关概念,一方面最好用浅显、生动、形象的语言进行解释;另一方面尽量用列举的方式进行解释。比如,大气污染源调查与分析对象中有一知识点:“如有区域替代方案,还应调查评价范围内所有的拟替代的污染源”,学员感到难以理解。讲授时,可通过以下例子说明:某拟建热电联产项目建成后将替代附近区域居民分散取暖的污染源,则需调查分散取暖的污染源情况(锅炉的数量、功率、用煤量等等)。通过这个列举,学生就容易理解这句话的意思了。

(四)采用不同的方法帮助学员提高学习效率

1 练习巩固法。在教师的持续讲授中,学员很容易产生听觉疲劳,而且教师也不一定清楚学员对知识点的掌握情况,这时设计一些典型的练习进行互动式讲解,一方面解决了学员听课单调、乏味的感觉,另一方面也能检测教师讲课的效果,同时也满足学员参加考试的要求。课中设计的练习需注意以下几点:一是不宜过多,在教学任务繁重的情况下,过多的练习会在规定的时间内完不成大纲规定的任务;二是选择的内容具有典型性,与历年考试的难度相当,只有这样,学员才有积极性进行互动;三是设计的练习与实务环评相关,纯理论的练习不利于提高学员解决实际问题的能力。

2 口诀教学法。在培训班中大部分学员年龄偏大,记忆力下降,而有些基础知识又是必须要记住的,这时教师用生动、形象、简练的语言把相关知识编成的顺口溜,能普遍受到学员的欢迎。比如:对于大气评价工作等级的确定除了按一般的方法确定外,还应符合9条规定,笔者编写了5句口诀,学员则很容易记住9条内容,这5句口诀是“烟囱如多一,等级分别计;公铁不同段,等级分别算;改扩污染低,等级可低一,一路超高害,等级不低二;等级可适调,幅度不可高。”

3 动画、图形教学法。有些知识用语言很难表达清晰,这时用小动画、图形、图像解释更为直观,胜过语言解释。比如对“大气最大地面浓度”的解释,利用一张典型烟囱的烟团扩散形态变化图,学

生一看就明白“最大地面浓度”的位置、需预测和分析的必要性。再比如大气污染防治措施中,布袋除尘器、循环流化床等很多学员没有接触过这类设备,其原理也不清楚,单从文字描述,学员没有印象,这时,利用准备好的几个小动画,教师一边演示一边解释,学员对上述知识点的理解就很容易了。

4 案例教学法。所谓案例教学法,就是在教学活动的过程中,授课教师根据教学目的的需要,通过选择具有典型意义的环评实例的描述,来引导、启发学员对这些特殊案例进行分析,从而达到提高学员理论思维能力、分析判断能力的一种教学方法。与传统的讲授法相比,案例教学法在环境影响评价工程师职业资格考前培训的教学中具有更为重要的应用价值。

案例需精选,且内容不宜过多。选择案例时,一定要根据教学目的和内容、学员的基础和兴趣来选择案例,并适当考虑案例的典型性、代表性、针对性。环评案例的内容往往篇幅较多,我们可根据教学内容的需要摘录一些进行讲解。

案例可以选择好的案例也可选择不好的案例,好的案例是榜样,不好的案例是镜子。有时选择不好的案例给学生展示,学员印象更为深刻,如“风向玫瑰图的应用”,笔者就选用了一个在环评技术评估中出现的错误案例,在讲授完风向玫瑰图的相关知识后,让学员指出所给案例的错误之处,通过错误的案例,学员对知识的理解更为深刻。

对于《环境影响评价案例分析》的案例,因涉及的行业较多,培训教师应选择自己熟悉的行业案例讲解,讲解时应从以下几方面进行剖析:一是产业政策的解析和应用;二是该类别在实务中的共性有哪些;三是该类别的关注点在哪里;四是结合历年真题进行讲解。

三、结语

在一个单位培训时间内,上述方法的应用需每位教师结合不同的教学内容采用不同的方法,并不断完善和充实,形成自己的特色。只有这样,才能提高我国环境影响评价工程职业资格考前培训的水平,提高从业人员的素质,提高通过率。

参考文献:

[1]徐颂,《环境保护概论》校公选课教学实践探索[J],中山大学学报论丛,2005,(1)。

篇5

【摘要】绿色低碳循环农业经济发展模式具有巨大发展优势,已经成为当代现代农业发展的必然,但在绿色低碳循环农业经济发展过程中,一些地区,特别是内蒙古的一些县市,由于地域特点,还需要深入调查研究,以更加切合当地的发展措施进一步推进绿色低碳循环农业经济。就此,本文作者在深入研究的基础上,提出了可资借鉴的措施,现总结于此,与同仁商榷。

【关键词】绿色低碳 循环农业 经济发展 措施研究

一、县域农业经济发展的现状及存在的问题

改革开放三十多年来,农村经济发展基本还停留在小农经济的个体单户动作状态中,特别是北方的内蒙古,土地贫瘠,水源缺泛,新世纪更具发展优势的创新技术运用极少,不能为农业经济的可持续性发展提供优质的条件,农业经济发展亟待培育新型的增长方式。

1、农业生产经营相对分散经济效益低下。

自一九八七农村实行联产承包以来,内蒙古地区直到现在还处于分散的个体生产状态,尽管在土地流转以来,农户有的把土地承包出去,使得农业经济小部分地走上了集约式发展,但由于各种原因,农业产业化发展还是没有多大起色。农业生产基本处在粗放型阶段,抗风险能力差,农产品附加值不高,已经不能适应现代农业的发展和社会的需要。

2、村镇农业生产基础设施比较薄弱,农业科技应用不广泛。

改革三十多年来,内蒙古大部分地区农业基础设施建设是取得了一定的成就的,但也很难弥补土地承包时对水利设施的严重破坏,因而很多地方农作物的收成还决定于天气的好坏,倘若遇到旱灾或洪灾,则农作物的收成会损失很大,农业抵御自然灾害的能力还相当脆弱。再加农民文化成度不高,科学知识短缺、用科学种田的意识淡薄,因而在病虫害防治、新作物的引进、化肥的选择、农药的用量、使用的周期方面做的并不怎么到位,从而就在一定程度上影着农业生产的收成,并在饮食的安全上会出现诸多问题。

3、土地资源浪费严重,生态环境遭到破坏。

近些年来,由于地下水位下降,土地盐碱化、沙化的现象越来越严重,加之大水满灌式灌溉方式,不仅降低了水资源的利用率,而且给资源和环境带来了巨大的压力,使生态环境遭到了严重的破坏,严重不利于农业生产的可持续发展以及社会的稳步向前发展。加之当地政府为了发展经济,加快了工业化进程,工业生产的“废水、废气、废渣”等污染日益严重,大量的固体废弃堆积占用了大面积的农田,使地下水资源的污染日益加重,极大地影响了内蒙古地区农业的发展。

二、县域农业经济发展的方向及特点

1、以可持续发展为理念,推动绿色低碳循环农业经济。

内蒙古地区的县域农业经济应该以可持续发展为理念,加快经济转变方式,调整产业结构,走绿色低碳循环发展的农业经济之路。因为,绿色农业经济是以市场需求和经济、生态协同发展为原则的,是传统农业经济走上新型农业发展模式的必由之路,是对各种农业资源进行开发并保持农业生态系统的良性循环的最好方式,是农业资源可持续利用的最佳方式。这种发展方式是实现农业生产经营与社会、生态资源的协调发展,是可持续发展经济的重要组成部分。

2、深入认识绿色低碳循环农业经济的价值。

我们知道,发展绿色低碳循环农业经济是我国农业经济增长主要方式,同样,也是内蒙古地区县域农业经济发展的最佳方式。内蒙古县域虽然地广人稀,土地资源丰富,但是土地贫瘠,可用于农业开发的土地却有限,已经开发的土地又面临着高消耗、高污染的问题,这种传统农业经济发展方式已经不能适应现代农业经济发展的现实,因此,县域农业经济必须采取低碳农业发展模式,才能提高经济效益。内蒙古县域农业的发展还要注意土地污染和大气污染的问题。在传统农业经济发展中,由于大量使用化肥、农药,工业用水的乱排乱放,水土污染日益严重,而发展低碳农业有利于保护环境,更有利于提升农业产品的质量,切实解决好粮食安全问题,因而绿色低碳循环农业经济就成为解决这一问题的根本出路。

三、县域绿色低碳循环农业经济发展措施

1、加大低碳农业技术的推广力度。

近年来,我国一些农业发达地区的低碳农业技术的研发和推广已经取得了很大的成就,发展县域农业低碳经济就应该大力推广现有的好经验、好技术。首先政府要通过财政政策进行支持和引导,引导社会资金的不断投入低碳农业生产中来,为发展低碳农业提高充足的资金。其次要积极构建引进低碳技术推广的服务体系建设,积极引导和帮助广大农民学会运用先进农业技术,使技术真正运用到低碳农业生产中。第三要加强农村地区新型农机技术的推广力度,组织农民学习新技术,开展免费农业教育课堂培训业务,宣传新型低碳农机的作用,使低碳农机在农村得到真正使用。

2、提升低碳农业经济从业人员的发展理念。

首先,绿色低碳循环农业是以科学发展观为指导理念的,加强从业人员树立绿色低碳循环农业经济发展的理念是十分重要的。这里我们提出了从业人员的概念,就是针对当前的农业从业者的现状。自土地流转以来,有的农民把自己承包的土地流转出去,城市一些人员获得了这些流转的土地,他们也就成了“二手农民”,他们往往是“短视”的,往往以掠夺式经营方式获取短期利益,因而要教育他们树立正确的现代农业发展观,坚持绿色低碳循环农业发展理念,走科学的可持续的农业发展道路:低投入、低能耗、低排放、低污染、高效益的现代低碳农业经济发展道路。同时要对他们加强低碳知识的宣传教育,加大对《大气污染防治法》《资源保护法》等资源环境保护相关法律法规的宣传力度,还要适当利用优惠的经济政策引导农业经济发展方式的转变,大力鼓励和扶持绿色低碳农业生产。

3、加快产业结构的调整

目前,内蒙古地区县域正处在工业化发展时期,二氧化碳的排放给本地区的环境带来了很大的压力,因此,要对产业结构进行调整,完成产业结构的升级换代,以促进绿色低碳循环农业经济的发展,提高县域农业的产量和质量,进而提升当地粮食安全水平,为当地居民创造良好的生活环境。

参考文献:

[1]陈诗一.中国的绿色工业革命:基于环境全要素生产率视角的解释(1980―2008)[J].经济研究,2010(11):21-34+58.

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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。

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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.

篇8

【关键词】地震灾害 生态系统 修复 可持续发展

一、灾后生态重建

灾后重建是面对结构遭到重创的生态系统,按照生态碳循环理论实施的一项以建设低碳均衡结构为目标的生态重建工程。在灾区开展生态重建低碳工程,比在其他地区打破原有生态系统再重建低碳生态更节约成本。这项系统工程涉及到灾区生态的各个层次,需要按照统一的指导思想,遵循生态碳循环的规律,在多方协调与合作的基础上建立生态低碳均衡结构。

(一)统筹思想。

低碳重建作为一种新型的、特殊的恢复方式,就是在灾后重建的实践中运用低碳均衡理论组织生态重建,实现生态恢复的低碳发展模式。这一创造性的重建模式,必须基于综合集成与统筹优选的思想,对灾后生态系统进行统筹恢复重建,寻找新均衡,实现灾区生态从简单恢复提升为科学发展式修复重建。

二、生态重建工程的运行模式

生态系统作为典型的开放系统,在受到地震破坏后,可以通过自身动态调节达到平衡,但时间非常漫长。低碳生态重建是以低碳方式定向加速生态系统改善并达到生物群落和谐共存的演替过程。这种演替过程是不可逆的,但可以在关键环节实现突破性的进展,加快演替速度,缩短演替进程。

(一)运行演化。

地震打破了原有生态系统碳均衡结构,土壤、动植物残骸、人类社会等排放出大量CO2,生态系统瞬间跃迁高碳区间振荡。在3―5年内,生态将处在高碳区间振荡。生态系统与外部环境进行能量、物质和信息的交换,系统内各要素相互作用,将形成新的生态有序结构。通过低碳技术对生态进行重构,将引导生态系统朝着低碳均衡方向演化,逐步形成低碳均衡生态新结构。树木尚需十年,动物的回归、食物链的修复、生态系统的恢复、低碳生态均衡的建立,则是一个更长久过程。发挥人类主观能动性,开展生态低碳重建工程,将会大大缩短生态系统结构调整时间,加速实现生态系统低碳均衡结构。

(二)重建工程。

生态重建系统工程就是基于现有的社会经济基础及背景,充分发挥已经确立的或潜在的社会经济优势,对灾后重建过程中的社会物质和能量投入进行统筹优化,达到灾区生态系统效果最优化。它是以灾区人类生态系统整体优化为目的,通过在关键环节投入物资和能量,对灾区生态系统和人类社会经济系统进行整理和重组,形成一种有利于人类的、良性循环的生态系统的过程。灾区的植被、动物活动、人类生产生活规律被地震打破,生态系统的CO2等温室气体排放量远远大于CO2吸收量;通过植被恢复工程、节能减排工程、城市改造工程,建设低碳生态工业、低碳生态农业、低碳生态城市,实现灾区生态环境、生态社会、生态制度和生态文化的重建,最终达到灾区生态系统碳循环的低碳均衡。

(三)生态城市低碳化 。

四川广元位于川陕甘三省交汇处,是5・12大地震的重灾区之一,是明确提出低碳重建的城市。依靠丰富的天然气资源,广元提出了能源转化行动,35家大中型企业的能源供应将逐渐从煤转化为天然气,预计每年可减少CO2排放123万t。到2015年,广元九成的出租车和公交车动力能源也将采用天然气。为增加碳汇,广元市计划到2015年,全市森林覆盖率从2009年的48%增加到53%,未来的产业结构也将向旅游业、茶产业、电子业等低碳产业转型。广元市对污水处理重建采用了蚯蚓生物滤池,数百条经过特殊培育的蚯蚓“清洁工”对进入滤池的污水和污泥进行生物净化,净化后的清水排入江河,处理后的污泥则变成了无害的蚯蚓粪,用作农田肥料。

(四)政策保障。

在灾区开展低碳均衡模式实践,应该结合灾区生态的实际情况,长远规划,统筹安排,在尊重自然规律的前提下,坚持以自然恢复为主,人工重建为辅的原则,制定相关政策制度,保障低碳生态的实现。

(1)总体规划,综合恢复,实施低碳政策。以可持续发展思想为指导,把灾区江河作为一个整体的大系统,从自然、社会、经济综合考虑低碳化进程,统筹安排、综合治理、宏观调控;建立相应的碳汇管理和经营体制,引导灾区群众在尊重自然的基础上过低碳生活。

(2)退耕修养,还林还草,实现低碳生产。阿坝州、山州、甘孜州、雅安、广元等灾区山多坡陡,在坡度大于25度的陡坡和水土流失严重的地段,应坚决杜绝开荒,已开垦的地段应尽快退耕还林;在绵阳、德阳、都江堰等成都平原西北部地区,土壤和水利条件较好、坡度较缓、水土流失潜在威胁较小,应实行林业和农业综合规划,推行农林复合经营体系,实行低碳生产。

(3)发展林木,建管结合,构建碳汇基地。大力发展灾区林木业,林木建设和管理相结合。对灾区,主要是尽可能多地保护现存森林碳库,改变天然林的采伐机制;在无林地上营造人工林;促进次生林的天然或人工更新,并加以保护;在农田和牧场上增种树木,发展农林综合经营系统;扩大人工植树造林,提高森林碳汇功能;发展速生丰产林,加强人工林的集约经营、提高生产力、增加碳汇,增加耐久木材产品;开展群众性的造林绿化,加快防护林和公益林建设。

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关键词:林火;森林土壤;有机碳;火强度

中图分类号:S151文献标识码:A文章编号:16749944(2016)02000802

1引言

土壤有机碳库是陆地碳库的重要组成部分 ,在陆地碳循环研究中有着重要的作用。由于碳循环对全球生态系统循环有着重要的影响,因此,土壤有机碳研究受到人们普遍关注, 已成为全球变化研究的三大热点之一[1]。要研究有机碳,就必须了解有机碳的储存方式和它的存储位置。据研究者发现,全球约有1 400~1 500 Gt的有机碳储存在土壤中,是陆地植物碳库(500~600 Gt)的2~3倍,是大气碳库(750Gt)的2倍[2,3]。根据《2005年全球森林资源评估报告》,2005年全球森林面积39.52亿hm2,占陆地面积(不含内陆水域)的30.3%。因此,研究森林土壤有机碳对研究全球碳循环有着重要的意义。林火是影响森林生态系统的重要因子,火烧不但会对生态系统中的动物、植物、微生物产生影响,而且还会影响到土壤的物理性质(包括土壤结构、土壤湿度和土壤温度)、化学性质(包括有机质、矿物质、土壤呼吸和土壤养分)土壤动物、土壤酶等。不同的火烧强度所产生的影响也会有所差异,但影响程度会随火烧强度的增强而增加。

2国内外对土壤有机碳的研究

中国早在1946年就正式成立中国土壤研究学会,在土壤有机碳研究方面也取得了许多积极的进展。如周玉[11]荣等通过实验研究估算出中国主要森林生态系统的土壤碳储备量约为2.10×1010 t,在全国森林生态系统碳总储量中占据74.6%的比例,在全球森林土壤碳储量中占据2.7%的比例;方精云[12]等通过利用我国1949~1998年间进行的7次森林资源清查资料,对我国近50年来森林碳库的变化进行了推算,结果显示在20世纪70年代中期以前由于对森林的不合理采伐利用,使中国森林碳库不断减少,据推算在这期间碳总储量减少了约0.62×1015 g,平均每年约减少0.024×1015 g,但之后通过对森林利用加强管理和开展植树造林运动,土壤碳库储量呈增加趋势;周莉[13]等对土壤有机碳的主导影响因子进行的研究及进展,对影响土壤有机碳的多种因子(气候、大气成分、植被、土壤理化性质等)进行具体分析。这些科研工作者们在各方面取得的积极进展对我国在土壤研究方面都做出了巨大的贡献。

国外对土壤有机碳的研究开始较早,在20世纪60年代,就有学者开始研究林火对土壤有机碳的影响,如Rashid.GH[4]等人研究火灾对阿尔及利亚地中海橡树林土壤有机碳的影响;Johnson.SE[5]等对北美不同林火影响下土壤有机碳变化进行分析;Dikici[6]等研究了泥炭火对土壤有机碳的影响;Czimczik[7]等研究了火烧对美国俄亥俄州阔叶栎林土壤有机碳的影响;Garc,aO liva[8]等研究了火烧对热带落叶阔叶林土壤有机碳的影响。也有学者对全球土壤有机碳总库存量进行研究,但早期对土壤有机碳库存量的估算大都是根据少数土壤剖面数据进行的,因此对有机碳储存量的估算也有着很大的差异,但有两位学者的估算值成为当前全球土壤有机碳储量的上下限值,分别是1976年Bohn[9]利用土壤分布图及相关土组的有机碳含量,估计出全球土壤有机碳库存量为2 946 Pg,1951年Rubey[10]根据不同研究者发表的关于美国9个土壤剖面的有机碳含量,推算出全球土壤有机碳库存量为710 Pg。由此也可以看出,在土壤有机碳研究方面仍有很多问题等待人们去探索和研究。

3土壤有机碳的测定方法

土壤有机碳根据微生物可利用程度分为易分解有机碳、难分解有机碳和惰性有机碳。易分解者有较高的生物利用率与损失率,难分解者则有较高的残留率,一般占土壤有机质的60%~80%。虽然有机碳在土壤有机质中占据很大的比例,但在日常的实验当中如何能够快速而又精确的对土壤有机碳进行测量呢?对于这个问题,科学界一直在不断地研究、探讨和改进,但方法大都不尽相同。前人在测量时有的是通过干烧法测定CO2,干烧法是先通过稀盐溶液把土壤中的DOM有机物提取出来,紧接着放入蒸箱内在低温下将溶液蒸干,然后在高于700 ℃的环境下将其与适量的氧气接触,从而产生出CO2,再用红外监测仪器对CO2测定,也有用重铬酸钾和浓硫酸先进行湿硝化, 然后再通过滴定法来测定其中的碳。

相比之下,干烧法有着较高的精度,但是有机碳氧化需要用的仪器价格昂贵,样品分析用量少(3~5 mg),且必须干燥和细磨,而且当温度高于500 ℃时,实验结果会因为无机碳的分解而受到影响,尤其在测量石灰性土壤时这种影响会更加明显。因此很多研究人员会采用湿氧化法,湿氧化法通常采用的方法是重铬酸钾氧化滴定技术,但同样有不足之处。主要表现在测定有机碳效果较差,因为滴定过程中不能保证所测样品被完全氧化,所以要对测量的结果进行校正。另外湿氧化法测定所需要的时间较长,这样就很难消除滴定液中的铬和强酸对样品的持续影响,而且一些干扰离子在滴定和比色时也会引起误差[14]。总的来说这些方法都有它们的局限性,而且实验测量的结果往往会与实际值有着或多或少的偏差。现在,人们多采用TOC(总有机碳)分析仪直接测定提取液,这种方法相对简便而且能够有效地避免一些相关条件的影响,因此测量的结果也相对真实可靠。

4不同强度林火对土壤有机碳的影响

林火强度被分为3个等级,即低强度、中强度和高强度(重度)。在不同的森林地段上,由于可燃物的种类和载物量是不同的,因此发生在不同森林地段上的林火行为是有所差异的。

一般情况下,中、低强度的火烧仅烧毁了草本灌木层,以及部分乔木[15],可以促进林分的更新并减少可燃物,不但不会对林分的碳汇功能造成巨大影响,而且还会增加土壤有机碳的含量,这是因为火烧将地表的枯枝落叶燃烧后留下的灰分中含有剩余的碳,随着雨水进入土壤,土壤碳含量也随之增加。如李纫兰等[16]在研究南方突发性火灾对土壤碳储量的影响时, 发现中低强度火烧会显著的增加土壤有机碳的含量。包旭[17]通过研究火烧对大兴安岭湿地生态系统碳循环的影响,发现轻度火烧较未火烧样地土壤碳含量并没有显著的变化,重度火烧样地的生物碳量和土壤碳含量都有显著降低的趋势,而且仅重度火烧样地与未火烧样地存在着显著差异性。孙学明[18]在研究林火对不同林型土壤有机质时也发现轻度火烧后土壤有机质升高的趋势会明显加大。

而高强度的火烧灼伤高度可达到乔木林冠层[15],致使大量乔木被烧死,而且会显著降低土壤有机碳的含量。火烧的高温不但会直接导致地表及土壤浅层的有机碳含量减少,而且还会通过影响土壤的理化性质、酶、pH值等来间接地影响土壤对有机碳的储存能力。因此,高强度的林火对土壤有机碳的储存起着不利的影响。如崔晓阳等[19]在研究发现,低、中强度的林火在短时间内对土壤有机碳影响是不明显的,但在高强度的林火干扰下土壤有机碳的含量是明显下降的,平均降幅达到14.6%。Wang等[20]总结了200多个火烧迹地土壤有机碳的变化情况,发现高强度的林火会使土壤有机碳减少约25.3%,而预定火烧(低强度火)对土壤有机碳没有显著影响。方东明等[21]在模拟大兴安岭火烧试验时发现高强度火烧后土壤总碳库减少了1.4%~5.4%,变化幅度也均高于中低强度火烧。

2016年1月绿色科技第2期

5林火对不同深度土壤有机碳的影响

林火会烧除林地表面的凋落物,改变土壤的温度,并且随着火烧强度的增强土壤有机碳受到的影响也随之增大,但是随着土壤深度的增加受到的影响也会随之减小。有研究表明,地表有焰燃烧能够在短时间内迅速放热,产生300~1 400 ℃的高温,严重时会使土壤表面的温度达到500~700 ℃[22],甚至超过1 500 ℃的情况都有瞬时记录[23],在这种情况下土壤表层有机质(碳)会随之急剧减少。但随着土壤深度的增加,影响程度会逐渐减小,在土壤5 cm深处的温度通常不会超过150 ℃,对土壤20 cm深处及以下的土壤基本没有影响。如何斌[24]等在对皆伐炼山的马尾松林地调查时发现,炼山后0~20 cm层的土壤有机质含量明显减少,但在20~40 cm层的土壤有机质含量却没有变化。这些研究表明在发生林火的短期内土壤有机碳会受到不同程度的影响。

例如有些学者对火灾发生数年后土壤有机碳的变化情况进行研究,发现森林火灾对土壤有机碳含量是起着积极的影响作用的。如Johnson和Curtis[25]通过对48个森林火烧迹地的土壤有机碳的研究,发现火灾10年后森林土壤中有机碳的含量相比火灾发生前是增加的。方东明用CENTURE模型模拟[21]了林火对兴安岭土壤碳的影响,发现在火后6~8年内,土壤碳是高于火烧前的。因此,林火对土壤有机碳的影响一般具有以下几个特点:①林火对土壤有机碳的影响具有不确定性;②火烧强度越高、火烧时间越长,影响越大;③森林土壤有机碳的含量受着火及其它因子共同的影响。

6问题与展望

由于土壤有机碳的生成和存储本身就受到很多因素的影响,因此,在研究土壤有机碳的过程中也存在很多的不确定性,这也使得研究结果具有一定的局限性和不确定性。因为在不同的环境下土壤有机碳的变化机理存在差异,所以研究局部地区土壤有机碳的变化是不具有代表性和广泛性的。在今后的研究过程中,应该将研究范围扩大化,通过对不同环境下土壤有机碳变化机理的研究来发现更多关于有机碳的活动变化规律。

林火是影响森林土壤有机碳的重要因子之一,但是还有其它因子对土壤有机碳产生着重要的影响作用,如气候、坡位、微生物、海拔等影响因子。当前的研究主要集中在火干扰对土壤有机碳的影响,因此,在今后的研究当中,可以并分别对这些影响因子进行研究,为日后能够合理调节碳循环打下坚实的基础。土壤有机碳在全球碳循环过程中起着重要的作用,近年来,全球变暖问题受到各个国家的重视,研究土壤有机碳的变化机理对缓解和改变这一问题有着重要的意义,也希望研究人员能够在今后的研究中取得突破性的进展,推动全球有机碳研究迈向一个更高的台阶。

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Research Progress on Effect of ForestFire on Forest Soil Organic Carbon

Xu Cheng, Zhang Shuifeng, Li Kelun

(Nanjing Forest Police College,Nanjing 210023,China)

篇10

关键词:土壤动物;生态系统;生态功能;多样性

1土壤动物多样性

土壤动物生态学的研究基础是土壤动物的群落让分布,在我国近些年的不断探索和研究过程中,在土壤动物多样性的研究上取得了巨大的成就。在现有的研究中,不仅涵盖了热带到温带等多种气候地区土壤动物的多样性,而且包括了森林、草原甚至是农田、城乡等多种地区的土壤动物群落分布及其多样性。对诸多的研究结果进行比较、分析可以发现,不同环境、不同气候的土壤动物群落存在较大的差异。

土壤动物指的是在土壤中生存的动物的总称,是土壤生态系统中的重要组成部分,也是消费者的主体。在生态系统的物质以及能量循环中,不仅能够从土壤中物质获得自身需要的营养,而且能够将其排泄物归还给环境,保证整个生态系统的稳定和平衡。土壤中常见的动物有蚯蚓、变形虫、线虫、蚂蚁等,当然这其中也有很大一部分在生态系统中与分解者共同作用,能够分解生态系统中存在的林木枝叶、动物尸体等,为生态系统的循环做了重要贡献。例如,在生态系统中的诸多菌类对林木、动物粪便等进行软换、初步处理等,会被土壤动物吞食,然后通过排泄的方式将分解的这些东西排出到生态系统中,然后再经过微生物的分解。另外,也有一部分土壤动物也会捕食其他动物,为土壤生态系统的构成增加了更多的适应性。

而且,通过现有的研究整理发现,土壤动物群落与纬度也有密切联系,随着纬度的升高动物群落中个体的数量也逐渐增加,这主要受到了纬度变化引起的土壤内物质变化、环境热量变化以及植被的自然条件的变化影响。就同纬度的自然环境来看,土壤动物群落主要受到局部环境的影响,总体上表现为草地、森林等地区的土壤动物较多,这主要是由于这些地区的水分充足的原因,另外在土壤中营养物质丰富以及扰动较少的土壤中,土壤动物数量也相对较多。而且,土壤动物在土壤中的分布也呈现出随着土壤深度在增加,土壤动物的数量也呈现逐渐递减的趋势。

2土壤动动物生态功能探索

2.1小型土壤动物的生态功能研究

在土壤动物中,像线虫、原生动物等个体相对较小,常常被分为小型土壤动物,而且由于其体型较小,所以其在土壤中的活动范围也较小,对于土壤的影响也相对不大。例如,原生动物在突然中主要扮演着消费者的角色,主要是细菌的消费者,其能够通过对微生物的取食来辅助调节土壤生态系统的平衡。另外,原生动物对细菌类群的取食还能够间接影响当地植物的生长状况。

当然,在整个突然生态系统中,原生动物还是其他动物的食物来源。虽然,目前越来越多的学者进行了土壤动物的研究,但是对于其生态的功能的研究还不完善。

以线虫为例,线虫能够通过取食细菌进行生存,同时能够通过排泄的方式使得土壤获得更多的氮,线虫贡献的氮达到了19%,这在很大程度撒谎能够是由于线虫的碳氮比比细菌大,所以其获取的氮远远超过了自身的需要,所以其余的氮则通过排泄的方式以铵盐的方式释放到土壤中,促进了土壤中的氮矿化。而且,笔者通过研究还发现,线虫能够影响土壤中有机物的分解和氮矿化,主要是通过直接或者间接影响碳氮比来影响其矿化,进一步影响土壤中有机物的分解,促进植物的生长。

2.2中型土壤动物的生态功能研究

除了小型土壤动物之外,螨类和条虫等由于体型较大等原因,所以是中型土壤动物的代表,然其也和小型土壤动物有许多共同之处,其中一部分也以真菌、细菌以及林木枝叶为食,而另一部分则是以小型土壤动物为食。所以中型土壤动物会对林木枯叶产生很大的影响,进一步直接或者间接的影响微生物群落以及整个生态系统。最常见的跳虫便是以真菌以及寄生虫为食,所以对植物有利,能够帮助植物很好的防治病虫害。而甲螨的分解作用也在生态系统中起到了很好的作用,其首先是取食林木枯叶等掉落物,这样就会影响这部分区域的微生物的群落,也会使得林木枯叶等加快分解。最终,能够起到促进土壤中有机物质分机,增加土地肥力的作用。

由于以甲螨和跳虫为例的中型土壤动物较多,而且中型土壤动物种类也较多,所以有很多的中型土壤动物被用来作为了土壤质量以及污染状况的指示动物。而且随着研究的不断深入,可以发现中型土壤动物能够直接或者间接的影响土壤团聚体的形成,那么这也将影响地球化学过程以及水分渗透等的过程,对气体的交换等方面也造成很大的影响。其中,甲螨在取食细菌的过程中能够促进微生物的补偿性生长,进一步影响微生物的群落,这就会简洁的影响土壤团聚体的形成,尤其是其粪便在团聚体形成的过程中扮演了很重要的角色。这也能够看出,甲螨等中型土壤动物对团聚体的形成的影响主要是间接影响。而且,在中型土壤动物中,中气门和前气门螨扮演了重要的角色,所以在土壤生态系统中其对碳以及氮的矿化能力接近,所以在矿化过程中起到了重要作用,尤其是在氮的矿化中,其矿化能力为氮矿化的15% ―30%。

另外,中型土壤动物还能够调节整个土壤生态系统中土壤动物的种群密度,从而能够进一步影响土壤中的生态结构,最终影响整个土壤生态系统。

2.3大型土壤动物的生态功能研究

谈到大型土壤动物,最常见的当数蚯蚓,其生命活动都能够或多或少的影响整个土壤生态系统,像取食、排泄,甚至分泌都会对生态环境产生影响,而且与其他的土壤动物不同的是,蚯蚓还可以通过掘土等特殊行为对生态系统造成影响。

蚯蚓在土壤生态系统中,首先是能够影响土壤中有机物质的分解,促进生态系统中能量和物质的循环,尤其是营养物质。其次,其分泌、掘土以及排泄等行为还会影响土壤的理化性质,而且在这些过程中还往往会与其他动植物以及微生物相互作用,最终构成了多姿多彩的自然生态系统。

蚯蚓主要社区土壤以及土壤中的林木落叶等,也能够取食其中的微生物以及小型土壤动物,所以就会影响土壤生态系统中的微生物的群落分布以及小型土壤动物的群落。而且,值得一提的是蚯蚓在碳循环中的重要作用,在碳循环中蚯蚓有“生态系统的工程师”的称号。目前有研究指出,在整个生态系统的碳循环中,蚯蚓能够通过翻耕土壤来提高二氧化碳的排放,这也将进一步提高土壤的肥力,不过也有人认为其在碳循环中对生态系统中碳的净固存起到了不利的作用。但是笔者认为,在碳循环中蚯蚓是在特定的时间内提高了二氧化碳的释放量,这并不能够作为其造成不利影响的标准。

与其他土壤动物协作与配合,能够加快土壤中有机物的矿化以及转化,而且在土壤中有机物的矿化和稳定化的过程中,蚯蚓起到的作用是不对称的,其中对有机物的稳定化会大于其对有机物的矿化,这也是上面提到了生态系统中碳净固存产生的原因。在生态系统中,蚯蚓最大的作用还能够促进土壤中养生的利用率,这对植物的生长具有很大促进作用,而且这也将 使得整个生态系统的肥力水平有所提高,对生态系统的多样性具有促进作用。

而且,应该注意的是大型土壤动物是生态系统中的主要的影响因素,其主要作用是其肠道微生物,以蚯蚓为例,其肠道内的厌氧微生物群落及其他微生物种群对生态系统的影响至关重要,而且蚯蚓是土壤生态系统中重要的N2O排放的重要来源,这也和其肠道内的微生物群落有关。

当然,除上述所言,蚯蚓的掘土、蠕动等行为对土壤生态系统的影响也不可忽视,其中蚯蚓以动植物的尸体为食,通过倡导的作用,会导致其排泄物中含有大量的团聚体。而其掘土行为,能够使得其粪便与土壤中的各种物质有机混合,最终影响土壤中的有机成分和土壤生态系统。

3土壤动物生态功能总体分析

自然环境是针对动物体或者植物体而言外界环境的组成部分,各种天然因素的总合构成自然环境。生态环境和自然环境有所区别,生态关系、生物因素以及非生物因素共同作用下构成整体系统。如果在其中仅有非生物因素而不具有生态关系以及生物因素,就不是完整的生态环境。因此,在土壤动物生态系统保护中必须要综合处理好生物因素、非生物因素以及生B关系,不仅仅要进行生态环境保护,还应该加强生态环境建设。

对于土壤动物生态功能而言,土壤环境也是其重要组成部分,而土壤中生物群落多样性也直接和土壤环境相关。由于土壤环境的不同,不仅导致动物群落的物种不同,而且导致群落分布也存在变化,同时也会受到环境因素影响。不仅土壤有机质会影响土壤动物种类和分布,土壤的PH环境因素也会影响土壤动物。而在土壤生态系统中,环境对生物群落具有很重要的影响作用,生物群落的多样性相对更高,但是对于均匀度有影响,会降低生物群落均匀度。随着草地等地表植被的退化,生物群落多样性会出现降低的情况。所以说,土壤动物的多样性和自然环境有着密切的联系,共同决定着生态系统的稳定性。

4结论

土壤动物的多样性对土壤生态系统乃至整个生态系统具有重要作用,无论是在碳氮循环还是在土壤有机物质改善等方面都具有不可替代的作用。而且,在陆地生态系统中,土壤动物的种类是较多的,而且在目前的研究中也能够发现地下动物的多样性研究也主要是土壤动物的研究,所以本文研究了土壤中动物的多样性,并且分析了其生态系统的功能,指出了其与自然环境的共同作用,希望为土壤动物的研究提供参考和借鉴。

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