導語：如何才能寫好一篇碳循環的基本過程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞 碳循環 模型建構 教學活動

中圖分類號 G633.9B 文獻標志碼

1 教材分析

“生態系統的物質循環”是人教版高中生物教材《必修3?穩態與環境》第五章第三節的內容，在《普通高中生物學課程標準（實驗）》具體內容標準中，與本節內容相對應的條目是“分析生態系統中的物質循環的基本規律及其應用”。由此可見，學生對本節內容的掌握需達到應用水平。第一部分內容包括物質循環的物質、范圍、循環以及特點；第二部分內容包括碳循環的過程、特c及溫室效應；第三部分內容包括能量流動和物質循環的區別與聯系；第四部分內容是探究“土壤微生物的分解作用”。對第四部分內容，教師可以安排在課后的興趣小組活動中完成。本節內容是在初中階段生態系統的知識和高中階段種群、群落等知識基礎上，側重于宏觀方面探討生態系統的功能；以生態系統的結構、能量流動、光合作用、細胞呼吸等為基礎，具有承上啟下的作用。教學重點是分析生態系統中的物質循環；教學難點是正確認識物質循環的概念，說明能量流動和物質循環的關系。本節內容主要闡述物質循環是生態系統的重要功能，就理解生命活動的本質和規律而言，具有不可取代的價值，具有獨特的地位。這部分知識與目前的低碳生活、環境污染等現實聯系緊密，對學生建立環保意識有主要作用。

2 教學目標

2.1 知識目標

理解生態系統物質循環的概念；識記、應用碳循環的過程；比較得出能量流動與物質循環的關系。

2.2 能力目標

以碳循環為例，分析生態系統的物質循環；學習模型的建構；學習探究性實驗設計的一般方法和步驟。

2.3 情感、態度與價值觀目標

關注碳循環平衡失調與溫室效應的關系；培養環境保護意識、低碳生活的意識；在合作過程中，學會交流，尊重他人，強化團隊意識。

3 教學過程

3.1 情境導入，激趣課堂

教師播放視頻“全球變暖后北極熊瘋了”，以北極熊因為太熱而剃毛的視頻引發學生思考：為什么北極熊要剃毛？全球氣候變暖的主要原因是什么？溫室效應的主角是誰？溫室效應增強與人類哪些活動有關？

學生通過合作總結出：因為氣候變暖所以要剃毛；溫室效應是全球氣候變暖的主要原因；二氧化碳是溫室效應的主角；大量化石燃料的燃燒、植被的破壞等人類活動增強溫室效應。教師強調：大量化石燃料的燃燒，千百萬年積存的碳元素在短時間內釋放出來。

教師引導學生討論：溫室效應對生物圈可能造成什么影響？（加快極地和高山冰川的融化，海平面上升，全球氣溫升高等）在此基礎上，教師展示圖瓦盧的圖片，明確其將成為全球第一個因海平面上升而舉國遷移的國家，50年內其將全部消失。

小組合作、討論：如何緩解溫室效應？學習小組通過討論得出兩條措施：減少化石燃料的燃燒，選用替代能源等；保護森林、草原等生態系統，同時大力植物造林等。

通過上述措施可以緩解溫室效應，如果要更加深入解決問題，學生必須對二氧化碳在生物群落和無機環境中的相關知識，有更加深入的掌握，從而進入以碳為例的生態系統的物質循環的學習。既然是生態系統的物質循環，那么一定在生態系統的成分之間完成，因為結構和功能密不可分，物質循環是生態系統的功能之一。師生一起回憶生態系統的成分。

3.2 合作分享，自主建構

美國學者愛德加戴爾提出，學習效果要達到50%以上，都是通過團隊學習、主動學習和參與式學習等方式獲得。教師僅僅做為指導者，把課堂還給學生，使其成為課堂的主人，教師僅是指導，從而給學生充分的“表演空間”。

教師明確了物質循環是在生態系統的各成分之間循環的基礎上，組織學生活動，引導學生分組用準備好的材料構建模型，最后各組學生展示結果。學生分成5或6人一組為宜，人數太多容易引起部分學生注意力分散；要明確組長，使其有效帶領組員進行有效活動。教師必須在活動時明確任務，使活動真實有效。教師可以預先打印組號和名單，制作好會牌，粘貼在討論桌上。

活動一：

學生討論碳究竟是如何進、出無機環境、生產者、消費者、分解者各種生態系統成分的？（以什么形式、通過哪種生命活動、形成哪些產物、這些產物的去向怎樣等）。

第一、二組從無機環境的角度來考慮，第三、四組從生產者（比如綠色植物）的角度來考慮，第五、六組從消費者（比如牛）的角度來考慮，第七、八組從分解者（比如蚯蚓或者腐生性的細菌和真菌）的角度來考慮。

各小組依據提示，進行討論，得出相關結論。小組代表展示小組結論，從而明確每一種生態系統成分在物質循環中的作用。

要突破碳循環，教師應該圍繞兩個核心問題展開：① 能夠利用大氣中的二氧化碳的途徑有哪些？② 大氣中的二氧化碳來源有哪些？為了解決以上兩個問題，教師可以把問題細化為以下問題：

碳通過什么生理過程從無機環境進入生物群落？

碳以什么形式從無機環境進入生物群落？

碳在生物群落內部以什么形式傳遞？通過什么渠道進行傳遞？

碳通過什么生理過程從生物群落返還無機環境？

碳以什么形式從生物群落進入無機環境？

碳在無機環境與生物群落之間主要是以什么形式進行循環？

教師呈現以上問題，在學生討論結果的基礎上，再用問題串的形式啟發學生進一步的思考和總結，引領學生思維的發展。教師也可通過搶答的形式，增強學生的競爭意識。

活動二：

每組準備小白板一塊，紅黑色馬克筆各一支，板擦一塊。小白板上放好生產者、消費者、分解者、大氣中的CO2庫（無機環境）等磁性貼（放在頂端，橫排）。

小組活動：用文字和黑色箭頭在白板上構建生態系統的碳循環模型，并注明碳元素的轉移方向及過程名稱。

白板布置如圖1所示，學生分組活動，自由安排四個磁性貼的位置。

學生展示白板并解釋如此安排的理由，其他小組可以進一步補充完善。師生互動突破碳循環：先看雙箭頭，“多進一出”為大氣中的二氧化碳，“一進多出”為生產者和消費者；再看單箭頭“多進一出”為分解者。在碳循環模型構建過程中，教師還要強調化石燃燒的問題以及各級消費者的圖解。最后，師生歸納碳循環模型圖（圖2），并生成板書。

本部分內容并不晦澀難懂，教師可平鋪直敘的講授，甚至讓學生自學，也能達成知識目標。但是教師通過探究問題以及活動創設課堂情境，使學生深入思考，讓學生動起來，使課堂“活”起來，增強了課堂的有效性。

3.3 依據活動，演繹概念

依據以上學生活動，教師請學生思考回答下列問題：這里的生態系統指的是什么生態系統？這里的物質是指什么？物質在哪兩者之間循環？

教師提示：在農田中大量使用DDT有機農藥后，為什么會殃及南極的企鵝？學生總結此地球上最大的生態系統是生物圈，從而明確物質循環的特點之一是全球性。因此生態系統的物質循環又叫生物地球化學循環。關于物質，教師應強調：生態系統物質循環的“物質”是指組成生物體的基本元素，而非其組成的化合物；在物質循環過程中，伴隨著復雜的物質和能量的轉化。通過碳循環的模型建構過程，學生很容易明確物質在生物群落和無機環境之間循環往復，從而明確物質循環的另一個特點是循環性。

在完成以上的三個問題后，生態系統的概念很自然地就由學生演繹成功。這樣由學生自主構建知識，依據活動從而演繹概念的方法，避免了教師直接給出概念，靠死記硬背掌握概念的內涵和外延，易遺忘且難以理解其實質的不足。

3.4 依托模型，列表辨析

活動三：在白板上已構建的生態系統碳循環模型上，用紅色箭頭畫出能量流動模型。

學生展示白板，并解釋如此安排的理由，其他小組可以進一步補充完善。師生共同總結物質循環與能量流動的關系模型，并列表（表1）完成辨析。

教師需要強調能量流動和物質循環是生態系統動態變化過程的兩個方面，生態系統的各種成分，正是通過能量流動和物質循環，才能夠緊密的聯系在一起，形成一個統一的整體，再次強調結構和功能間的關系。

4 小結

教師由碳循環的特點聯系到現實生活中的流行語――低碳生活，播放CCTV公益廣告《選擇低碳 綠色生活》，引導學生關注社會，關注霧霾，關注環保熱點，提高學生的環保意識，對學生進行生態文明建設的教育，讓學生從自身做起，明確一些環保措施。

5 課堂拓展

教師要求學生根據所學的碳循環的相關知識，繼續探究氮循環、磷循環、硫循環、水循環的相關知識，調查身邊造成溫室效應、水質富營養化、酸雨等的具體事例，并尋找可行的緩解的方法。學生可選擇其一寫一份調查報告。

教師提出問題樹葉每年都會掉，但是沒有看見樹葉堆積如山的場面呢？樹葉到哪兒去了？是分解者的分解作用，是氣候的作用，還是土壤中的化學物質的作用？……究竟是什么在起作用呢？學生可以依據探究實驗的一般步驟設計實驗，然后進行實驗。

6 教學反思

本節內容的學習以活動貫穿課堂。對于教學重點“分析生態系統的物質循環”的突破，以碳循環為例，教師采用“圖形分析、模型構建”的方式進行學習。對于教學難點“說明物|循環與能量流動的關系”采用列表辨析法，對于教學難點“正確認識物質循環的概念”，采用依據相關活動，以學生自主演繹、教師點撥的方法，突破難點。

篇2

關鍵詞森林生態系統；碳儲量；碳循環；作用

根據生態學原理，一個系統中的自然過程總是有利于系統的結構穩定和功能最大化，而非自然過程總是降低或破壞生態系統的穩定性，增加系統的不確定性，增加系統的不確定性。顯然，大量開采化石燃料以及開采森林等活動都是非自然過程，這些活動導致了大氣二氧化碳濃度的不斷上升。雖然目前我們尚不能準確地預測其生態后果，但最終的結果必將危害人類自身。鑒于大氣二氧化碳上升可能引起的嚴重生態后果，科學家對于全球碳循環進行了廣泛的研究。具體內容包括地球各部分(大氣、海洋和森林等)碳儲量估算，森林生態系統與其他部分碳的交換量(流)的估算，以及人類干擾對各個庫和流的影響。在陸地生態系統中，森林是最大的有機碳的貯庫，它貯有1146Pg碳，占整個陸地碳庫的56%。因此，了解森林生態系統在碳循環中的作用，對于研究陸氣系統的碳循環乃至全球碳循環都是一個基礎，具有重要的意義。

1.森林及地球各部分的碳儲量

當前，對全球碳庫及庫與庫之間的轉移量以及轉移速率等關鍵性數值的估計差異較大。大氣層中的碳總量約為7.0×1017～7.5×1017g。由于大氣層的二氧化碳濃度正處加速上升階段，因而其碳儲量的估計值顯然與估算的時間有一定的關系。地殼碳儲量最大，估計值相差也大，不過它們與其他庫的交換很小，因此一般不會給碳流量的估算帶來大的誤差。海洋是僅次于地殼的大碳庫，也是最大的一個匯。通常估計海洋中的碳儲量時將其分為表層和深層2個亞庫，前者與大氣有較頻繁和較穩定的碳交流。陸地生物群落包含的碳量約為5.5×1017～5.6×1017g。

在各個庫中，陸地生物群落最容易受到人類活動的干擾，因此也是對大氣二氧化碳濃度變化影響最大的分庫。海洋碳儲量雖大，但與大氣處于相對穩定的碳交換狀態，目前估計海洋與大氣的交換是每年吸收約2.0×1015～3.0×1015g的碳。陸地生物群落在未受干擾狀態，以吸收固定二氧化碳為主，一旦受破壞，則要向大氣排放大量的二氧化碳。

森林是一種主要的植物群落類型，約占地球陸地面積的1/3(4.1×109hm2)。森林生物量約占整個陸地生態系統生物量的90%，生產量約占陸地生態系統的70%。森林生態系統在全球碳循環過程中起著重要的作用。

在自然狀態下，森林進行光合同化二氧化碳，固定于生物量中，同時以根生物量和枯落物碎屑形式補充土壤的碳量。在同化二氧化碳的同時，存在林木呼吸和枯落物分解釋放二氧化碳進入大氣這一逆過程，同時固定于木質部分的二氧化碳也會在一定的時間后腐爛或被燒掉，以二氧化碳的形式歸還大氣。因此，從很長的時間尺度（1000～10000a）考察森林對大氣二氧化碳濃度變化的作用，其影響是很小的，只能是一個不很大的匯。但在短時間程度（＜300a）來考察，由于單位森林面積中的碳儲量很大，林下土壤中的碳儲量更大，因此森林變化（人類干擾）就有可能引起大氣二氧化碳濃度大的波動。

2.森林生態系統的碳循環

森林生態系統是陸地中重要的碳匯和碳源，在這個系統中，森林的生物量、植物碎屑和森林土壤固定了碳素而成為碳匯，森林以及森林中微生物、動物、土壤等的呼吸、分解則釋放碳素到大氣中成為碳源。如果森林固定的碳大于釋放的碳就成為碳匯，反之成為碳源。在全球碳循環的過程中，森林是一個大的碳匯，但隨著森林破壞、退化的加劇以及一些干擾因素（如火災）的影響，森林生態系統就可能成為碳源，這將更加劇全球的溫室效應，導致生態環境的進一步惡化。通過國內外的一些研究表明，溫帶和北部寒帶森林是碳匯，如北方森林每年凈吸收碳量為0.4～0.6Pg碳，俄羅斯森林每年固碳0.36～0.45Pg碳。在溫帶，森林每年凈吸收碳量為0.17～0.35Pg碳，美國東南部的森林生態系統每年固碳0.07Gt碳。而熱帶森林地區由于過度砍伐森林以及土地利用方式的改變已成為碳源，在1980年向大氣凈釋放了1.0×105～2.6×105g碳。

在森林生態系統中，植物首先通過光合作用吸收二氧化碳生成有機質貯藏在體內（Gp），這是森林吸收碳素的過程。而后，通過植物自身的吸收作用要釋放出一部分碳素（Ra）。另外，植物還會以枯枝落葉、根屑等形式把碳貯藏在土壤中，而土壤中的碳有一部分會被微生物和其他的異養生物通過分解和呼吸釋放到大氣中（Rh）。森林生態系統和大氣之間的碳通量是森林生長過程中固定的碳和干擾過程中釋放碳之間的差值。森林生態系統的凈生產量（NEP）可用下面的公式表示：NEP=Gp-Ra-Rh，如果在自然生長狀態下，按上面這個公式計算，一般森林生態系統的NEP為正，是個碳匯。然而，由于人類活動的干擾和破壞，尤其是對熱帶森林的亂伐或把其變成為農業用地等行為就會使森林生態系統的NEP為負，從而成為碳源，這應該引起人類的關注，采取有效措施防止森林變成碳源，從而緩和和扭轉全球氣溫變暖的趨勢。我國森林生態系統在陸氣系統碳循環中表現為碳匯，其NEP值為0.48Pg碳。

3.森林生態系統在碳循環中的作用

從人類認識到溫室氣體尤其是二氧化碳濃度的升高會使全球氣溫變暖，從而帶來一系列嚴重生態環境問題時，就展開了對碳素循環的研究。而森林生態系統作為吸收二氧化碳釋放氧氣的一個大碳匯，在碳循環中起著非常重要的作用。全球森林面積為41.61億公頃，其中熱帶、溫帶、寒帶分別占32.9%、24.9%和42.1%。全球陸地生態系統地上部的碳為562Gt，森林生態系統地上部的含碳量為483Gt，占了86%。全球陸地生態系統地下部含碳量為1272Gt，而森林地下部含碳約927Gt，占整個世界土壤含碳量的73%。森林生態系統在碳循環中的作用主要取決于以下幾個方面：

（1）生物量。森林生態系統的生物量貯存著大量的碳素，如按植物生物量的含碳量為45%～50%計，那么整個森林生態系統的生物量將近一半是碳素含量。森林的生物量與其成長階段的關系最為密切，一般森林據其年齡可分為幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林/過熟林，其中碳的累積速度在中齡林生態系統中最大，而成熟林/過熟林，其中碳的累積速度在中齡林生態系統中最大，而成熟林/過熟林由于其生物量基本停止增長，其碳素的吸收與釋放基本平衡。從森林的年齡結構來估算吸收碳素的潛力是決定森林生態系統碳匯功能的一個主要方面。目前，我國森林的結構以幼齡林、中齡林居多，因此我國森林生態系統中植物固定大氣碳的潛力很大。據王效科等估算，我國森林生態系統潛在的植物總碳貯量為8.41Pg，現有的實際碳貯存總量只是潛在的植物總碳貯量的44.3%。因此，如果我國的森林生態系統得到切實有效地保護，那么它將是中國一個重要的碳匯。

（2）林產品。森林生態系統林產品的固碳量是個變化很大的因子。一般林產品根據其使用壽命可分為短期產品和長期產品。像燃料用木、紙漿用木等屬于短期產品，而膠合板、建筑用木則屬于長期產品。林產品使用壽命的長短在很大程度上也決定著森林生態系統的碳匯功能。使用壽命長的林產品可以延緩碳素釋放，緩解全球大氣碳濃度的增加，一般來說，耐用林產品的使用壽命可達100～200a，在這么長時間里，通過再造林完全可以實現碳素的良性循環。因此，應盡量加工耐用、使用壽命長的林產品。

（3）植物枯枝落葉和根系碎屑。這一部分含碳量在整個森林生態系統中占的比例雖少，但也是一個不容忽略的碳庫，減緩它的沉淀和分解對于森林生態系統的固碳量也起到一定的作用。

（4）森林土壤。這是森林生態系統中最大的碳庫。不同的森林其土壤含碳量具有很大的差別，在北部森林中森林土壤占有84%總碳量；溫帶森林土壤中的碳占到其總碳量的62.9%；在熱帶森林中，土壤中的含碳量占整個熱帶森林生態系統碳貯量的一半。全球森林土壤的含碳量為660～927Gt，是森林生態系統地上部的2～3倍。國內外很多學者都認識到森林土壤碳庫的重要作用，紛紛對其展開研究。目前，研究土壤碳庫及其碳循環和全球變化已成為土壤學的一個新的發展方向。

4.參考文獻

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[3]周玉榮，于振良.我國主要森林生態系統碳貯量和碳平衡[J].植物生態學報，2000，24（5）：518-522.

[4]王效科，馮宗煒.中國森林生態系統中植物固定大氣碳的潛力[J].生態學雜志，2000，19（4）：72-74.

[5]陳慶強，彭少麟.土壤碳循環研究進展[J].地球科學進展，1998，13（6）：555-563.

篇3

關鍵詞：活動前置；生物教學；預習反饋；互動解疑問；檢測反饋；歸納鞏固

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）43-0075-02

傳統的“課堂學、課后練”的教學法在教學實踐過程中存在著明顯弊端，如教師對學生的起始狀態把握難到位、教學有效性不高、教師的重復講解使學生學習興趣下降、出現厭學情緒等。針對這些不足，結合茶館式教學法、洋思教學法、東廬教學法、杜郎口模式等成功的教學模式的共同特點，我校提出了一種更適合高中教學的、相對靈活的課堂教學法——活動前置式教學法。本人在教學實踐中應用這一教學方法，教學質量明顯提高。

活動前置式教學法的基本流程有四個環節：預習反饋—互動解疑問—檢測反饋—歸納鞏固。較其他教學模式而言，活動前置式教學法首先重點探索的是教師“教什么”，以避免學生“被聽課”的現狀，讓學生學有準備，思有基礎，從而突出體現了學生在學習過程中的主體地位。教什么？一般教學目標的制定是從課程目標、高考說明、教材內容、學段目標、學生學情出發。活動前置式教學法要求教師設定教學目標時除了體現課程目標、高考說明、教材內容、學段目標等這些共性目標外，更重要的是突顯學生學情這一可變性因素；要求教師面對具體班級的具體學情，有的放矢，制定相應的教學目標。要定位一個班級的學情就必須進行教學的第一個環節“預習反饋”。

下面列舉幾個本人在教學中的“預習反饋”的實例：

1.新授課前，教師以問題引領學生參與預習。讓問題成為學生預習中感知和思維的對象，運用問題意識來培養學生的學習習慣，激發學生的求知欲。在學習“生態系統的物質循環”前下發下列問題，要求學生預習書本相關內容并書面作答：

a.“物質循環”概念的要點：

（1）這里的“物質”是指 ；

（2）這里的“循環”是指在 與 之間往返出現；

（3）物質循環中的生態系統指 ，因此，物質循環又叫 。

（4）物質循環具有 特點。

b.“碳循環”的要點：

（1）寫出碳循環的概念。

（2）碳在無機環境中的主要存在形式？

（3）碳在生物群落中存在的形式？

（4）碳在生物群落和無機環境之間的循環主要是以 的形式循環的。

（5）碳在生物群落內部主要是以 的形式循環的。

（6）碳從無機環境進入到生物群落的途徑：① ② 。

（7）碳在生物群落的各種生物成員之間的傳遞：通過 渠道。

（8）碳從生物群落返回無機環境的途徑（大氣中CO2的來源）：

①生產者、消費者的 （包括： 和 兩種方式）

②分解者的

③化石燃料的 （思考：化石燃料的來源？）

課前教師批閱學生上交的預習問題，并對解答情況作好歸類統計，課堂上側重講解多數學生無法回答的有關內容，并以上述基本問題為前提引導學生構建碳循環示意圖，以突破本節內容的重難點。

讓問題成為課前預習的動力和學習的起點，在對這些問題的思考中生成新問題，以便課堂上構建新的知識體系，這樣學生就可以自主地學習知識、提高能力。

2.課前作業反饋，教師發現“小老師”，課堂“兵教兵”。洋思教學法、杜郎口模式成功的共同秘訣之一就是“兵教兵”戰術。學生與學生的最近發展區最貼近，“兵教兵”取得的教學效果是明顯的，往往是“官教兵”遠不能達到的。

復習遺傳定律的第一天我把解題方法、規律都總結了一下。作業批下來發現部分學生掌握得還可以，于是我有了讓學生相互教的想法。批改作業時特別留意一批優秀學生的錯誤題目。我先把幾道題的解題思路寫下來，然后根據優秀學生的錯題，把題目分配給六位學生，讓他們先自己弄明白，課堂上再講解給大家聽。我因為有事請了一天假，就把課堂交給了學生。第二天，班主任一看見我就跟我說昨天幾位學生講得不錯。我很驚訝，可見效果應該不差。到教室詢問了一些學生，都能把那幾題弄明白了，反映還不錯。這樣一來，優秀學生的學習勁頭更足了，一般學生也都爭取下次能輪到自己給全班學生講解。

在“兵教兵”過程中，學生之間的感情變得更加密切，學生更容易突破思維的障礙，學困生弄懂了疑難知識，優秀生也提高了對知識理解的能力。“兵教兵”在一定程度上還減輕了教師的負擔，教師有更多的精力去關注每一位學生，從而更好地利用學生這一教學資源。但“兵教兵”前，教師必須通過學生的作業反饋做好充分的備課工作，如發現哪些題哪些學生掌握得深刻，哪些學生表達能力可以勝任“小老師”，哪些學生可以給他鍛煉的機會等。

3.課前分組預習，教師組織“比、學、趕、幫、超”。蘇霍姆里斯基在《給教師的建議》中有分組教學的案例，效果極為明顯。分組學習倡導學生自主學習、合作學習，能營造寬松、民主、和諧的學習氛圍，充分發揮學生主體性，通過學生之間的互助活動，促進學生主動發展，培養學生的競爭意識、創新意識和實踐能力。

“細胞器”這一節嘗試了小組討論學習的教學方法。在上課前一天晚上布置了具體的預習思考題：

（1）有哪8種細胞器？

（2）自己選擇3種細胞器進行研究，包括膜的有無、動植物中的存在情況、功能等。

要求學生整理在筆記本上。而這些問題基本概括了這節內容的主體知識。

上課時每組以圓桌形式坐著，便于討論、交流；每組桌子上放有2個不同的細胞器模型，要求每組重點討論3種細胞器：桌上的兩種細胞器另加一種全班桌上都沒有的細胞器。討論后先進行小組匯總再進行全班匯報。黑板上先畫出線粒體、葉綠體、高爾基體，依次讓學生辨認，有模型的組競爭匯報描述，描述時按照預習提示問題進行（名稱、膜的有無、動植物中的存在情況、功能等）。開展各組之間的競爭，學生課堂參與率很高，預習時能看懂的匯報時都能說出。

學生課前各自預習，課堂分組匯總，人人都參與學習過程，人人都有機會發言，再組織小組競賽，人人都有機會參與競賽，人人爭做學習的主人，學生的主體能動性也就得到了充分的發揮。

4.假期中，教師指導學生歸納總結，發現問題。教師的教學要面向全體學生，而學生存在著明顯的個體差異，因此，教師必須把握差異，才能做到兼顧全體學生的發展。假期中指導學生對所學知識進行歸納總結，可以真切地反映出學生對知識掌握的不同層次，這樣在平時的個別輔導中教師就有了抓手，才能使每一位學生都不掉隊，學生就不容易滋生厭學情緒。

“遺傳規律”是最能體現學生個體差異的內容之一，以前的教學中常會出現理解的學生早就會了，越聽越有勁，不理解的學生越聽越沒勁，甚至一竅不通，這樣，教師重點講給不會做題的學生聽的本意就不能實現，課堂達成率很低。新學過基因分離定律后的某個假期中我布置了這樣的作業：

已知小麥的無芒和有芒是一對相對性狀，由A和a基因控制，其中無芒是顯性性狀。

（1）寫出與這對等位基因有關的基因型、對應的表現型、個體產生的配子的基因型。

（2）寫出與這對等位基因有關的6種親本的雜交組合（基因型組合），并寫出雜交后代的基因型及比例、表現型及比例。

篇4

關鍵詞：科學教育；高中生物；實施方法

高中生物教學和科學教育有著十分密切的關系，將科學教育理念運用于高中生物教學過程中，可以收獲理想的教學效果。當前社會不斷發展，科學技術也得到了前所未有的進步，因此多數地區都開始將科學教育作為教學改革的主要方法。對此，研究科學教育在高中生物教學中的具體實施，有著重要現實意義。

一、科學教育的概念分析

所謂科學教育，就是指教師在教學過程中，需要結合班內學生的實際情況，為其制定出針對性的教學目標，采用分層教學并測試其教學效果。現階段，科學教育的理念已經得到了廣泛傳播與運用，將其使用于課堂實踐教學中，能夠打造出積極的學習氛圍，使學生自覺主動地完成學習任務。在科學教育的指導下，成績較為落后的學生可以逐步掌握教材知識，并一步步培養起學習的信心與興趣，朝著更高一層的方向發展。而成績較為優秀的學生也可以再度提升自己，深化對知識的理解。所以，科學教育并非只是單純根據學生的學習情況進行層次劃分，而其最主要的目標就是盡可能消除學生和學生之間存在的學習差異，最終實現全體學生共同進步。

二、科學教育在高中生物教學中的實施方法

（一）利用科學教育開展探究活動

科學教育旨在對學生的探究能力進行培養，而要實現這一目標，就要大力開展科學探究活動。比如，學習“土壤微生物的分解作用”相關知識時，教師就可以引導學生進行探究實驗，將科學教育理念作為基礎，結合自己的親身體驗舉出一些土壤生物分解作用的例子。之后讓學生自由提問，說出自己最想要探究的問題，如“同一區域中，排除人為干擾的情況下，樹木在不同季節落葉的厚度有什么差異？”“土壤對落葉進行分解，是由于土壤化學因素、物理因素還是微生物因素導致？”在這些問題的基礎上，鼓勵學生大膽進行假設，之后再將學生分為幾個小組，讓其以相互討論的方式證明并完善自己的假設。此后，還可以讓學生自主制定學習計劃，找出對應的實驗變量和場所，自由設計出實驗相關方案及流程。學生按照小組合作模式實施計劃，并經由比較、分析和具體實驗，得出相關數據與結論。在此過程中，科學教育理念得到了深入的滲透與貫徹，且學生也能正確掌握生物知識的運用方法。由此便培養了學生自主探究的意識和習慣，使學生擁有更加廣闊的思維空間，獲得了解決問題的能力。

（二）利用科學教育提高學生的知識技能

在高中生物教學中運用科學教育，可以逐步深化學生對生物原理、規律及各種概念的理解，進而讓學生可以更為熟練地把握生物學科基礎知識技能。教師要采用這一方法使學生的實踐運用水平獲得進一步提高，并培養學生對于生物知識的綜合應用能力。當學生的知識技能得到強化之后，就能夠利用生物相關的知識解決實際問題。比如，學習“溫室效應”和“碳循環”的有關知識點時，教師可以將其作為科學教育的材料，給學生安排對應的學習任務。先讓學生在書中或是網上查找相關資料，了解“溫室效應”和“碳循環”的基本原理。之后再帶領學生到工廠展開實地考察，讓學生仔細觀察廢氣排放的過程，并親自加入到研究汽車尾氣的實驗當中。要讓學生把這些實踐活動同教材知識結合起來，使其能夠深刻理解碳循環的原理及過程。最后，教師回到課堂上，讓學生針對溫室效應提出自己的看法和意見。教師可按學生的學習情況對學生進行分組，讓其以小組為單位探討相關建議，并把多個小組的討論成果綜合起來。這樣便能強化學生對知識的掌握，還能提高學生的知識運用技能。

（三）利用科學教育培養學生的情感價值觀

科學教育理念尤為重視對學生的情感價值觀培養，這不僅包括了人文精神的培養，更加重要的是提高學生的科學素質，讓學生把知識與實踐結合起來。因此，高中生物教師在教學過程中，應當首先注重提升自己的科學素養與綜合能力，要跟上時展的腳步，積極學習新的教育方法和觀念。以此給予學生更好的指導，讓學生在知識、情感、價值觀等多方面得到培養和升華。比如，教師可以將“導致氣候變暖的因素”作為主題，在班上組織一場討論會，讓學生相互交流，說說自己的看法，以此激發學生的學習興趣。學生在此過程中，會逐步了解有哪些原因導致了氣候變暖，同時還能理解環境保護的重要性，由此培養了情感價值觀。之后，教師還可向學生講解可持續發展的理念，讓學生知道人類片面追求經濟發展的行為會導致嚴重的環境問題。比如廢氣排放量加大、能源短缺、物質循環系統遭受破壞等。如此便能在教學過程中全面滲透科學教育理念，使學生在掌握知識的同時培養出良好的情感價值觀。

三、結束語

在高中生物教學中運用科學教育理念，能夠培養學生的思維能力與探究能力，加強學生對知識的理解。高中生物教師要利用科學教育開展探究活動，提高學生的知識技能，并培養學生的情感價值觀，以此促進學生全方位發展。

參考文獻：

[1]孔維利.高中生物教學實施科學素質教育的探究[J].教育教學論壇,2012,13:88-89.

[2]陳宏.高中生物教學中的科學世界觀教育[J].中小學教師培訓,2013,07:51.

篇5

關鍵詞：土壤呼吸；濕地群落；日變化；溫濕度；青海湖

中圖分類號：X825文獻標識碼：A文章編號：16749944（2013）08007304

1引言

土壤呼吸是陸地碳循環的一個重要過程，土壤呼吸作用嚴格意義上講是指未受擾動的土壤中產生CO2的所有代謝作用[1]，包括3個生物學過程（ 植物根呼吸、土壤微生物呼吸及土壤動物呼吸） 和1個非生物學過程（ 含碳物質的化學氧化作用）。土壤呼吸是陸地生態系統碳素循環的主要環節，而且已經成為陸地生態系統向大氣中釋放CO2最大的源，也是人類活動影響大氣CO2濃度升高的關鍵生態學過程，很早就受到研究者的關注[2]。高寒地區草地擁有豐富的碳儲量，占全國草地生態系統的40.1%，其中95%的碳儲存在土壤中，約占全國土壤碳儲量的55.6%[3，4]。在全球變暖的大背景下，土壤呼吸與溫室效應之間正反饋關系勢必影響到未來高寒草甸生態系統及整個陸地生態系統功能與全球氣候變化的趨勢，小泊湖濕地作為青海湖地區高寒濕地之一，其研究對高寒沼澤濕地土壤碳排放有很重要的意義[5]。

2研究區域概況

3.1樣地設置

樣地設在小泊湖濕地內，距小泊湖濕地保護站100m，自南向北分別選取6種群落，每個群落隨機選取2m×2m的樣方兩個，分別是芨芨草群落、芨芨草+馬蓮花群落、馬蓮花群落、華扁穗群落、苔草（臺地）群落、苔草（洼地）群落。其中前三種群落位于高寒草甸，后三種群落位于高寒沼澤濕地，相鄰兩個群落間距約為30m左右，呈帶狀分布。在2m×2m的樣方內各放入一個直徑為20cm、高度為14cm的PVC管，將PVC管嵌入土壤中，內圈高出土壤表層2cm，經24h的平衡后，土壤呼吸速率恢復到基座放置前的水平，從而避免由于安置氣室對土壤擾動造成的短期內土壤呼吸速率的波動。測定前一天將圈內群落露出土壤表層的部分剪去[6]。

3.2土壤呼吸速率日變化特征的測定

利用土壤碳通量自動測量系統LI-8100A測定土壤呼吸速率。從早晨6：00至夜間24：00每隔2h測定一組土壤呼吸值，深夜0：00至早晨6：00每隔3h測定一組土壤呼吸值。測量選取兩個時間點，一是在群落生長季最高峰2012年8月上旬的一天，在天氣晴朗的條件下進行日進程測量。二是在9月上旬的一次降水前后測定土壤呼吸速率日變化[7]。

3.3土壤溫濕度數據來源

土壤表層5cm地溫和濕度由LI-8100A自帶測量系統測定。

3.4氣象數據來源

大氣溫度與大氣相對濕度由自動氣象站測定，自動氣象站長期測量，每半小時記錄一組數據。

3.5數據處理

4結果與討論

4.1不同群落土壤呼吸速率日變化特征及溫度因子對

根據不同群落土壤呼吸值與其土壤表層5cm地溫之間的相關性分析，顯示土壤溫度每個數值隨時間的趨勢變化，5個群落土壤呼吸速率的變化趨勢與土壤表層5cm地溫的變化趨勢基本吻合，說明土壤溫度對于土壤呼吸速率的影響較大，土壤呼吸速率隨著溫度的升高而逐漸增加，在中午14點時達到最高值，此時土壤表層5cm地溫也達到最大值，之后隨著溫度的降低而減小。高寒地區的熱量條件是增強土壤生命活動以及提高生化反應速率的主要因素[8，9]，生長季充足的降水降低了土壤水分對土壤呼吸的限制作用，使得溫度成為影響土壤呼吸的重要環境因子之一。

4.2一次降水前后土壤呼吸日變化及濕度對土壤呼吸

土壤濕度是影響土壤呼吸的重要因子，表層土壤含水量波動較大，與土壤呼吸間的關系可能更明顯[10，11]，土壤地表溫度對土壤呼吸速率的影響一致時芨芨草、芨芨草+馬蓮花、馬蓮花、華扁穗、苔草（臺地）群落表層土壤含水量的增加會抑制土壤CO2 釋放的速率，苔草（洼地）群落水分條件較高，表層土壤含水量在60%以上，但其土壤呼吸速率隨濕度的增加而小幅增長，由此，濕地各群落表層土壤含水量較高，抑制了土壤的CO2的釋放。

土壤濕度對前5種群落土壤呼吸速率呈極顯著正相關影響，表明土壤水分對其呼吸有促進作用；而對苔草（洼地）土壤呼吸速率呈負相關影響，與當土壤水分含量較低的情況下，隨著土壤水分含量的增加，土壤呼吸速率也隨著增加，但當土壤水分含量增加到一定程度時，土壤呼吸速率則表現出降低的趨勢有相似之處。這可能與草甸有放牧影響，導致該樣地容重大、孔隙度小、透水性和水導率下降，土壤水分不容易快速下滲，形成積水從而減緩了呼吸速率有關。參考文獻：

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[4]Tans P P. Oxygen isotopic equilibration between carbon diocide and water in soils[J]. Tellus，1988，50B：163～178.

[5]Davidson E A，BeIk E，B one R D.Soil water content andtemperature as independent or confounded fact.rs controllingsoil respiration in a temperate mixed hardwood forest[J].Global Change Biology，1998，4：217～227.

[6]Zhou X， Fei S， Sherry R， Luo Y. Root biomass dynamics under warming and doubled precipitation in a tallgrass prairie. Ecosystems 2012，DOI： 10.1007/s10021-012-9525-3.

[7]Luo Y， Zhou X. Soil Respiration and the Environment. Academic Press/ Elsevier， San Diego： CA， USA，2006：328.

[8]張芳，王濤，薛嫻，等.影響草地土壤呼吸的主要自然因子研究現狀[J].中國沙漠，2009（5）：90～95.

[9]鐘華平，樊江文，于貴瑞，等.草地生態系統碳循環研究進展[J].草地學報，2005（S1）：69～75.

篇6

關鍵詞：森林生態系統定位研究站；雪鄉；環境觀測研究

中圖分類號：F316.23　文獻標識碼：A　文章編號：1673－5919(2012)01－0029－04

根據國家林業發展“十二五”規劃關于“把生態產業作為第一產業”和《國家林業局陸地生態系統定位研究網絡中長期發展規劃》要求，通過深入學習森工總局黨委、總局關于推進產業科技、建設創新型森工的精神，對擬建國家級黑龍江雪鄉森林系統定位研究站進行初步研究。

1　擬建生態站的重要性

擬建站位于東北溫帶針葉、闊葉林區，代表的是長白山山地紅松林與張廣才嶺闊葉混交林林區，區位特殊、優勢明顯。根據天時地利人和的原則和國家建立生態站的規定及標準，其站名稱為“黑龍江雪鄉森林生態系統定位研究站”。這個名稱既反映了站址的特點和地域，也有豐富的研究內容和特點，在全國能有較高的知名度，有利于生態站的建設、發展和作用的發揮。該站的建立可以彌補黑龍江省生態監測定位研究在張廣才嶺林區的不足，其監測研究定位在以云冷杉針闊混交林為主要目標，可填補在降雪、融雪與森林生產力及氣候變化關系研究上的國內空白。該生態站的建立，可為黑龍江省生態體系建設和社會可持續發展提供政策依據，為生態效益補償、森林碳匯功能有價化、金融化、市場化的碳匯經濟和碳匯市場提供科學依據，為綠色GDP核算提供數據支撐，為應對氣候變化和國家外交及國家履約談判提供重要的基礎數據，為準確評價林業生態工程建設成效，宣傳林業功能和作用，解決林業重大科學問題提供研究平臺。同時，也是雪鄉森林公園環境監測、提高品質品位的需要。因此，建設雪鄉生態站尤為重要和迫切。

2　生態站擬建在雪鄉公園的必要性

2.1　森工林區生態產業建設的需要

國家“十二五”規劃綱要中，明確提出了“長白山林區生態保護和經濟轉型”，作為長白山余脈張廣才嶺的雪鄉公園聞名中外，具有完備的垂直分布為特征的山地植物生態系統。當前，龍江森工經濟已開始進入轉型發展的新階段，其總體特征就是重心轉向生態，走的是一條以生態建設為主的發展道路。在雪鄉公園建立生態站，符合高金芳書記在今年全省森工工作會議上強調指出“打造國家重要的森林生態屏障，建成比較完備的森林生態體系”和“打造知名的森林生態旅游勝地，重點旅游集合區及景區景點建設取得顯著成果”的要求。同時，正如魏殿生總局長在今年黑龍江省森工工作會議上強調的那樣：“如果我們不做這樣的認識，不去做相應的工作，我們將無法適應，就會面對現實而不知所措，甚至因循守舊阻礙發展”。可見，以建設生態站為契機，加快發展以生態旅游為主體的生態產業具有前瞻性眼光和引領性戰略。

2.2　打造雪鄉國際生態旅游品牌的需要

雪鄉旅游資源豐富，但開發晚，起步晚。但正因如此，要在開發過程中吸取其他地區的經驗教訓，堅持保護和開發并舉，旅游和科技融合同步，人與自然和諧共進，充分保持雪鄉旅游資源的“原生態”。生態站的建設可充分發揮黑龍江省特別是雪鄉旅游最大的后發優勢和巨大潛力。當前，旅游產品的競爭已進入到了品牌的競爭，特別是區域旅游品牌的競爭已經從單純的景觀產品和服務競爭上升到目的地的競爭。因此，打造準確定位、廣泛傳播、科技支撐、特色突出的雪鄉旅游品牌勢在必行。為此，在雪鄉公園建設森林生態觀測站，對發展雪鄉賞雪、觀雪、知雪、用雪等系列旅游，實施精品戰略，增加科技含量，展現“繽紛四季，科技支撐；生態雪鄉，科普旅游”的整體形象，打造黑龍江第一旅游品牌具有重要現實意義和戰略意義。

2.3　有利于雪鄉旅游實現“四個轉變”的需要

①發展理念由森工行業向生態旅游產業轉變；②產業方向由觀光游向科普休閑游轉變，培育森林生態旅游新熱點；③市場結構由單季旺向多季旺轉變，使冷資源熱起來，使淡季變旺季，突出“綠、白、科、文”的雪鄉特色；④推動方式由一元向多元轉變，改變單純依靠旅游部門推動到各方聯動，改變單純依靠雪鄉景區吸引到旅游和科普協調同步提升知名度和影響力。

2.4　增強雪鄉公園服務功能的需要

生態旅游以吸收自然和文化知識為取向，以認識自然、欣賞自然、保護自然、不破壞其生態平衡為基礎，具有旅游觀光、度假休養、科學考察、科普教育等多種功能。可以成為生態文明教育基地、青少年林業科技教育基地和林業科普教育基地。

2.5　貫徹落實總局黨委“四八四三”發展戰略的需要。

“四八四三”發展戰略是森工總局黨委落實省委提出的“經濟區和十大工程”的具體化，在雪鄉建立森林生態站是森工總局黨委切實抓好“四大體系建設和產業”，實現雪鄉旅游經濟增長方式的重大轉變，是全面提升實現雪鄉旅游目的地和精品名牌旅游產品建設的重大突破，是全面增強森工乃至黑龍江省旅游產業素質和旅游品位品質的重大舉措，是推動雪鄉旅游走上科技支撐型、質量效益型增長的重要途徑。從而將雪鄉旅游業發展成為大海林林業局乃至森工經濟社會發展的戰略性支柱產業，生態旅游強區和旅游經濟強局。

總之，建立生態站，不僅是林業生態產業發展的重要機遇，也是林業科技教育發展的重要機遇，應該珍惜并抓住這難得的歷史性機遇乘勢而上。

3　建立雪鄉生態站的基本思路、定位和原則

3.1　生態站建設基本思路

以科學發展觀為統領，以森工“十二五”發展規劃為依據，以轉變發展方式為主線，以調整結構為主攻方向，以實施“四八四三”發展戰略為重點，為打造森林生態產業和生態旅游業、科技服務業提供有力支撐。建設生態站離不開先進理念引領，離不開強有力的科技支撐，離不開重大科技突破，應該把建設生態站作為發展生態產業的政治責任和政治選擇的高度對待。

3.2　生態站觀測研究定位

以云冷杉針闊混交林為研究對象，開展對雪鄉乃至張廣才嶺牡丹江林區森林生態系統的森林、氣候、水文、土壤、植被進行長期定位觀測和評價，包括該區域內的物質循環和能量轉換、水文、碳素循環、植物群落與生態因子關系；特別是降雪、融雪與森林生產力及氣候變化的關系等有關內容，為區域生態安全、生態產業和可持續發展決策提供科學依據。

3.3　生態站建設基本原則

①堅持生態站建設和森林資源保護培育相結合的原則。緊緊圍繞天保二期工程要求，生態體系建設和雪鄉公園建設規劃相協調，科學建站和科技興林相促進，生態產業建設和雪鄉旅游業建設相一致，互相促進，相得益彰。

②堅持高水平策劃、體現雪鄉特色、突出科技主題的原則。增強生態旅游的藝術性、科學性和趣味性，擴大公眾的關注度和參與面，為把雪鄉旅游業培育成新的支柱產業提供科技支持和科技服務。

③堅持“合理布局，規模適當，分期建設，適用實效”的原則。以環境優美、生態良好的核心景區為依托，分期打造集休閑、養生、觀光、科研、科普等于一體，具有一區一景、設施齊全、科研科普文化突出的國內生態站品牌。

④堅持生態旅游和科普深度融合，聯動發展，互利共贏的原則。把雪鄉生態站這個平臺打造成為既是科學研究觀測站，也是科研實驗試驗場；既是科學普及宣傳站，也是培育林業科技人才大課堂；既是林業科技展覽館，也是森林資源博物館的科技服務業，為雪鄉生態旅游增強吸引力，實現生態效益、社會效益、經濟效益同步增長。

4　生態站觀測研究的目標和任務

4.1　研究的主要目標

黑龍江雪鄉森林生態系統定位研究站位于《國家林業局陸地生態系統定位研究網絡中長期發展規劃(2008－2020年)》中的東北溫帶針葉林及針闊葉混交林地區長白山山地紅松與闊葉混交林區。定位研究站通過長期監測張廣才嶺的水文、土壤、氣候和生物要素，開展森林生態系統水量平衡、植被演替、受損生態系統恢復、碳循環、森林生態系統服務功能、森林健康經營、雪與森林的關系等研究，揭示張廣才嶺森林生態系統的組成、結構和氣候環境之間的關系。通過對森林生態系統服務功能以及維持、調控、人類活動對森林生態系統的干擾與調控研究目，探尋森林健康經營的最佳模式，為區域生態環境及其氣候變化方面的研究提供理論依據，同時為黑龍江省生態安全和可持續發展提供決策依據。

通過數據共享，實現與國家林業局(CFERN)網絡連接及國際生態站接軌。同時，將生態站建設威為黑龍江省林業科研成果的示范基地，將優秀的科研成果引進到生態站，通過生態站的科研強勢，使科研成果得到示范推廣，為教學實習、科學普及與宣傳教育提供良好的平臺，成為黑龍江省乃至全國重要的科研和科普宣教基地。

4.2　研究的主要任務

依據中華人民共和國林業行業《森林生態系統定位觀測指標體系》(LY／T1606-2003)為觀測標準，以《森林生態系統長期定位觀測方法體系》為觀測手段，結合黑龍江雪鄉生態系統定位研究站的特點，以云冷杉林和紅松林為研究對象，開展以下研究：

4.2.1　張廣才嶺森林生態系統的結構和功能的研究

通過監測本地區典型林分――云冷杉林和闊葉紅松林的水、土、氣、生，研究東北溫帶針葉林及針闊混交林生態系統結構和功能的長期變化規律，研究不同尺度生物多樣性的起源及維持機制，揭示其演化或演變規律及其環境功能的變化。

①森林水文：研究森林生態系統不同層次水量空間分配格局、水量平衡和森林植被變化對水分的分配和徑流的調節功能，重點開展冬季土壤層融雪過程對群落氣候學特征、植物生長、群落組成的影響。

②森林土壤：森林生態系統土壤發育狀況及其理化性質的空間異質性，融雪對森林土壤理化性質的影響，冬季積雪對土壤溫度及土壤凍結過程的影響以及對微生物群落的影響，積雪對土壤呼吸的影響。

③森林生物：從遺傳、物種、群落、景觀層面展開生物多樣性的調查以及主要影響因子及調控因子，探索森林生物多樣性形成機制；開展云冷杉林復合群體功能作用研究，分析云冷杉林天然更新不良的主要限制因素；針對積雪獨特的水熱條件及養分條件，開展雪對森林生產力的影響。

4.2.2　東北溫帶針葉林及針闊混交林區張廣才嶺森林碳循環研究

云冷杉林及闊葉紅松林均為高碳儲量森林，是長白山面積最大、生產力最高的林型，這兩種林型對整個區域的碳匯功能起著至關重要的決定性作用，是我國森林碳儲量的重要貢獻者。生態站主要開展東北溫帶針葉林及針闊混交林區張廣才嶺主要林型云冷杉林及紅松林碳循環的特征。

①采用生物量清查法、生態系統生理學法，來量化云冷杉林和紅松林的碳循環，輔以生態系統氮水循環等其他過程和森林結構特征(如地上地下物候動態等)測定，揭示森林碳匯效應的時空動態及其控制機制。

②針對雪鄉冬季降雪豐沛以及積雪覆蓋期長的特點，重點開展降雨、降雪對森林生態系統影響程度及影響機制研究，森林對積雪與融雪過程的響應機制及其對氣候變化影響研究。

4.2.3　干擾對森林生態系統的影響研究

①研究暴雪、林火等自然干擾因子及生態旅游、采伐、山野菜采集等人為干擾對森林生態系統結構和功能的影響，探索森林生態系統在全球氣候變化背景下對雪災等各種干擾的響應機制，為合理保護和利用森林資源提供科學依據。

篇7

關鍵詞：復習；方法；效率

一、用積極的態度去面對現實，發揮主觀能動性。

學習中的首要任務就是要抓基礎，對生物學基本概念、基本定律、實驗操作的基本過程等基礎知識要逐一弄清，達到融會貫通、熟能生巧的地步，從而應加強對“雙基”的強化訓練。特別是基層薄弱學校的學生，基礎差的學生，不要盲目追求高、新、難知識的復習和訓練。在復習中，講究知識的梳理，注重掃描，加大知識的外延。如復習到細胞分裂時，可結合高中階段所學過的分裂方式（二分裂.無絲分裂. 有絲分裂.減數分裂）比較復習。同時也要注重知識的內在聯系，將所學知識先串成鏈，再織成網，使知識結構化、網絡化，將所學知識濃縮其中，了解各知識點在知識體系中的具置，清楚各知識點之間的內在聯系。

二、講求教學方法。

強化訓練。從信息論的原理來看。學習主要是信息輸入、貯存與輸出三個過程組成。信息輸入包括聽課、閱讀和理解、信息的貯存靠記憶實現，信息的輸出是指知識的再現和運用。三個過程關系密切、缺一不可，但考試主要是通過信息的輸出來實現。因此要提高考試的成績，平時就必須加強對知識輸出的訓練。加強訓練是一種高強度的知識運用訓練，通過訓練能大大地提高學生輸出知識的能力，提高成績。我對學生的強化訓練主要有三種方式：①在平時的練習中進行強化訓練，即把平時的訓練當考試。在規定的時間內、獨立、閉卷完成，途中不能中斷不能查閱書本和答案，直到把所有學生認為會做的題目完成后才能對答案，看書、討論或問老師。這樣有利于保持思維的連續性，提高反應速度和熟練程度，消除對課本和答案的依賴，培養自信心，同時減少因重復翻閱答案而消費的時間。②在課堂小測時，不寫題目，而是口述題目，學生必須聽清題目、記住有關問題和供選答案，口述一題馬上答一題，目的是強化學生的記憶力和反應速度。③在考試時加大題目量、難度和能力要求，縮短考試時間，以提高學生的應試能力和應試心理承受力。

三、講究方法、提高效率

1、比較復習法

在復習中，使學生能運用比較法進行知識的橫向和縱向比較。如病毒與原核細胞的比較，原核細胞和真核細胞的比較，高等植物細胞和動物細胞亞顯微結構的比較；三大營養物質的來源和去路的比較，三大營養物質均可來自食物，除蛋白質外，均可貯存，均可由其他物質部分轉化；碳循環、氮循環、硫循環的比較，比較它們進入生態系統的途徑、形式及回到無機自然界的途徑、形式；還有光合作用和呼吸作用的比較，三大遺傳規律的比較，各種育種方法的比較等等。

2、串連復習法

復習時可把分散在各個章節中的知識串聯起來，使學生對知識有全面的理解。如有關基因的知識主要分布在必修2第1、2、3、4、5、6章具體介紹了基因的發現，基因和染色體的關系，基因的本質，基因的表達，基因的突變等。復習時，可以把這些知識串起來復習，使知識更系統化，這樣可提高學生解綜合題的能力。

除此之外，還有聯想遷移法等方法。

四、關注熱點、聯系實際

近幾年理綜高考的重要特點之一便是科技應用類試題比例不斷增大，在未來的高考中這一點會繼續體現。多關注生活、關注社會，利用所學知識去解決遇到的、了解到的各類問題。高考生物試題是以現實生活中的有關理論和實際問題進行立意命題的，力求比較真實和全面的模擬現實。復習時，要從各種媒體中獲取生命科學發展中的重大熱點問題，如：

1、生態和環境熱點（人口資源、環境污染、溫室效應、環境保護）。2、生命科學前沿熱點（基因工程、克隆、干細胞技術、人類基因組計劃）。3、工農業生產，人類健康熱點（轉基因食品、酶工程、癌癥、艾滋病）。4、國內大事、世界風云（生物資源可持續開發、食品安全、生態環境、貧鈾彈、反恐斗爭）。培養學生提取有效信息、編碼信息、遷移信息的能力。

五、重視實驗教學

1.將實驗內容融于構建的知識體系中

復習實驗要以知識體系為基礎，并與知識體系有機地融合在一起，為分析、解決新的實驗問題和設計新的實驗、以及形成實驗能力，奠定了知識基礎。例如：復習“觀察細胞的有絲分裂”實驗過程中，可同時引導學生分析研究以下問題：

①在顯微鏡下觀察細胞有絲分裂裝片時，發現哪個時期的細胞數目最多？原因是什么？

②為什么分裂間期在細胞周期中歷時最長？

③秋水仙素能誘導多倍體植物的形成，它主要作用于細胞周期的什么時期？其原理是什么？當利用秋水仙素誘導細胞發生基因突變時，它作用于細胞周期的什么時期？

④測定某種細胞有絲分裂周期持續時間的長短，通常要考慮溫度因素，這是為什么

2.引導學生對課本中的實驗進行歸納總結

高考實驗題的解答原理、方法、技能都落實于課本實驗中，對于課本中的每一個實驗，都要指導學生認真弄懂實驗目的、原理，熟悉實驗器材，掌握實驗方法和步驟，會分析、解釋實驗現象和結論，能處理實驗中出現的非預期現象，同時還要熟悉實驗設計的基本方法和技巧，從而培養自己的實驗能力和創新精神，適應高考形勢。

六、加強實驗、拓展遷移

高考實驗題力圖通過筆試的形式考查學生的實驗能力，同時力圖通過一些簡單的實驗設計來鑒別考生獨立解決問題的能力和知識遷移能力。

篇8

關鍵詞：生物;教學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）22-081-01

一、未雨綢繆，合理有序

一進入高三階段，老師應首先認真研讀當年考試說明，明確考試范圍、能力要求，同時把當年全國各地高考試卷對照考試說明逐題分析弄清每一題所考查的知識點、能力要求及問題情景、命題形式等;并與往年試卷作對比，弄清高考常考的主干知識點、高考變式題背后有沒有改變的根本性東西。在充分研討的基礎上，制定復習計劃。主要分為三個階段：選修新課學習、章節復習和專題復習。一輪復習側重基礎知識的全面鞏固，構建單元知識結構，重點梳理單元內知識脈絡。二輪復習根據本學科知識內在聯系，把必修選修三冊教材共十四個單元分七個專題，側重跨章節知識聯系的構建，強調綜合分析、知識遷移能力的形成。三輪復習側重于課堂限時訓練和綜合模擬訓練。讓師生做到心中有數，有章可循。第一輪復習要全面閱讀教材，查漏補缺，夯實基礎。在復習中，應靜下心來把生物課本梳理一遍，加強和鞏固對知識的理解，并及時解決有疑問的知識點。在此基礎上自己構建一些知識網絡，提高課堂學習效率，變課本知識為自己的學間，這樣才能以不變應萬變。另外，對基本的實驗原理、實驗操作、實驗設計應有一個比較清楚的思路，這樣遇到具體的實驗題型才能臨陣不亂。第二輪復習不是“炒剩飯”，而是要在第一輪復習的基礎上進行總結、綜合和深化。第二輪復習要明確重點、難點。深刻理解每一個知識結構及其知識點中的重點，突破難點，把分散在各章節的有聯系的知識點進行整理，以體現知識間的本質因果關系和整體性，即進行專題復習。第三輪復習主要是回歸課本，梳理基礎知識。看糾錯本，加強記憶。檢視自己曾經出現過的失誤，找到自己知識的漏洞，思維方式的偏差，解題規范的疏漏，錯誤集中的點作為訓練重點，有目的地精選一些材料進行訓練，不讓同樣的錯誤在高考中重現。

二、夯實基礎，強化能力

學習中的首要任務就是要抓基礎，對生物學基本概念、基本定律、實驗操作的基本過程等基礎知識要逐一弄清，達到融會貫通、熟能生巧的地步，從而應加強對“雙基”的強化訓練。在復習中，要注重知識的內在聯系，將所學知識先串成鏈，再織成網，使知識結構化、網絡化，將所學知識濃縮其中，了解各知識點在知識體系中的具置，清楚各知識點之間的內在聯系。講究知識的梳理，注重掃描，加大知識的外延。如復習到細胞分裂，可結合高中階段所學過的分裂方式（二分裂、無絲分裂、有絲分裂、減數分裂）比較復習。又如，關于DNA的結構與復制，如果只有DNA的雙螺旋結構的印象，堿基互補配對等零散的知識，就證明沒有形成知識結構。而能夠知道DNA的結構包括DNA的化學結構、空間結構、結構特點及具體內容;DNA的復制包括概念、復制時期、條件、過程、特點、意義和差錯結果，并將這些知識羅列起來，就形成了知識結構。知識網絡是在知識結構的基礎上，找出知識的內在聯系而形成的，正如交錯的食物鏈形成食物網一樣。例如，上述關于DNA的結構和復制的知識結構，再把它和基因突變、染色體變異、有絲分裂、減數分裂、遺傳規律等聯系起來，就形成了一個知識網絡。

三、講究方法，聯系實際

復習方法要得當。生物高考復習中，一般要使用三種常見的復習方法。（1）比較復習法：在復習中，使學生能運用比較法進行知識的橫向和縱向比較。如組成酶與誘導酶的比較，原核細胞和真核細胞的比較，高等植物細胞和動物細胞亞顯微結構的比較;三大營養物質的來源和去路的比較，三大營養物質均可來自食物，除蛋白質外，均可貯存，均可由其它物質部分轉化;碳循環、氮循環、硫循環的比較，比較它們進入生態系統的途徑、形式及回到無機自然界的途徑、形式;還有光合作用和呼吸作用的比較，三大遺傳規律的比較，各種育種方法的比較，等等。（2）串連復習法：復習時可把分散在各個章節中的知識串聯起來，使學生對知識有全面的理解。如有關蛋白質的知識主要分散于第一、第二、第五章中，第一章中介紹了蛋白質的組成元素、基本單位、合成場所、結構和功能。第二章講了蛋白質在人體內的消化、吸收和代謝等。第五章談到了蛋白質的合成受基因控制，包括轉錄和翻譯兩個生理過程。復習時，可以把這些知識串起來復習，使知識更系統化，這樣可提高學生解綜合題的能力。（3）聯想遷移法：如線粒體，可聯系到呼吸作用、能量轉換器、細胞質遺傳、酶的專一性、膜的結構功能、各種基質、線粒體數量多的細胞、細胞的衰老等等。又如復習膜的流動性，可聯系到主動運輸、內吞、外排、受精作用、細胞融合、卵裂、遞質的釋放等。一般常用的思維有求同思維、求異思維、發散思維等。只要我們方法得當，往往就會事半功倍。

篇9

本文葫蘆島龍灣CBD為研究對象首先從CBD對城市系統碳循環的影響及其空間形態出發，分析低碳導向下CBD新區規劃建設中的潛力與模式；其次以主客體發展規律為研究依托，探討低碳導向下CBD新區規劃設計的本質內涵；通過科學的碳排放評估計算出該區域的碳排放量，最后，提出面向低碳的CBD新區城市空間形態設計的相關策略。

關鍵詞：低碳低碳城市空間形態

中圖分類號：F291.1 文獻標識碼：A 文章編號：

1混合用地模式構建

1.1城市混合用地的概念解析

“混合用途”(mixed uses)是指某種兼容性土地和空間用途的混合狀態。混合用途是人類發展過程中對聚落空間自然選擇的結果，是傳統城鎮自然發展的狀態，是原生態的城市功能布局。現代城市規劃刻意地對城市土地進行分區和分隔，

割裂城市功能的有機聯系，導致城市活力喪失、環境惡化。一百余年的現代城市建設實踐，重新喚起人們對傳統聚落空間的再認識，發現城市土地混合用途開發是解決城市面臨的諸多問題的有效途徑。

1.2城市混合用地的構建模式

（1）宏觀層面的混合

宏觀層面的混合是把整個城市或城市分區作為研究對象，研究城市形態與結構，建立人文環境的景觀體系，構造城市公共活動的空闖系統，組織及考慮城市總體輪廓和其他構成系統的設計框架，從而把握城市的整體格局，提煉城市意象與特色。單一的功能分區不僅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。

宏觀層面的混合主要研究的是城市用地功能的混合規劃，使城市區域內擁有不同功能的用地，這種混合模式是基于城市對多樣性的需求。具體表現為：宏觀的相鄰地塊混合（如圖1）較多的基本功用較為復雜緊密地結合在一起，會有效地形成一個城市功用的聚集中心。為這個中心提供服務的商業和服務業，在數量上和類型上都會更加豐富。城市的多樣性也會因此而更加繁盛。

（2）微觀層面的混合

微觀層面的混合主要是從建筑的角度出發將建筑與建筑或者是建筑物內部產生某種聯系。將不同功能的建筑通過某種方式將其聯系起來，成為一個具有混合功能的綜合體。最典型的代表就是都市綜合體。都市綜合體是指在都市中的居住、辦公、商務、出行、購物、文化娛樂、社交、游憩等各類功能復合、相互作用、互為價值鏈的高度集約的街區建筑群體。

它包括各種城市功能，有商務辦公、居住、酒店業、商業、休閑娛樂、縱橫交叉的交通及停車系統，有些還具有會展等展覽功能。都市綜合體與建筑綜合體有共性，也有差異。都市綜合體具備完整的街區特點，是建筑綜合體向城市空間巨型化、城市價值復合化、城市功能集約化發展的結果，同時都市綜合體通過街區的作用，實現了與外部城市空問的有機結合、交通系統的有效聯系，成為城市功能混合使用中心，延展了城市的空間價值。

2綠色交通體系組織

2.1以軌道交通為核心的交通骨架構建

在平衡開發量的前提下，軌道交通通過良好的可達性使得站點區域用地集中布置，典型形式就是前文所述的以站點為中心，步行的合理距離為半徑的區域，核心區外可以進行生態綠地的開發，得軌道交通沿線形成“珠鏈式”的土地利用模式。交通與城市結構之間是一種循環的互動關系, 這種關系從微觀上看是城市交通與城市土地利用之間的互動, 從宏觀方面來講, 則是城市的交通系統同城市結構之間的互動。交通方式與城市結構之間有著密切的聯系, 不同交通方式對于大城市地區布局結構和經濟發展有不同影響。軌道交通可促進城市軸向發展,

可以對土地使用的分布進行規劃,使之集中在軌道交通系統走廊沿線。軌道交通既保持市中心的優勢, 為市中心提供了便捷的交通條件, 從而使市中心保持繁榮, 又能加強城市中心與其副中心之間的聯系, 引導特大城市有機疏散, 使得“ 分散的離心力” 大于“ 集中的向心力” ,這樣便形成中心區向副中心疏散的動力。

2.2以慢行交通為基礎的交通系統組織

采用可達性為主的規劃，將以往以機動車位有限選擇的交通模式轉化為“步行第一”的架構模式，即步行為主的交通模式在政府政策、教育和交通資金投入中，均應安排的交通建設的首位考慮，并且在自行車和電動車的設施建設中加大投入。以替代高排放的化工燃料為主的機動模式。提高人們的選擇步行的積極性，而非一味的提高行車速率及道路路寬度，如果提高步行的可達性、有良好的街道環境、完善的公共設施和法律法規就一定可以促進人們步行的積極性。

對于步行和自行車設計的建議：

（1）規劃安全并且與周邊服務設施聯系方便的步行網絡；

（2）在靠近服務設施的十字路口和道路交叉點設施安全的穿越設施；

（3）設計安全的自行車網絡聯系所有公共設施；

（4）自行車道應在道路和人行道視線范圍內；

（5）在所有公共服務設施內提供安全的自行車存放設施

（6）可在公交車站附近及小區出入口附近設置自行車租賃點。

3生態景觀系統規劃

3.1原始景觀的保護恢復

從城市整體角度來看，影響碳匯功能有效發揮的最主要因素是土地利用方式的變化。相關研究指出，城市土地合理利用導致的減排效果是常規低碳政策的1/3。可見緊湊化的城市發展模式，增加可續性的土地利用模式，并通過人為的干涉措施，對具有重要碳匯功能與價值的生態景觀進行恢復和保護以及生態補償，維持城市的固碳和儲存碳的能力使之保持相對穩定的碳吸收狀態，是實現城市碳匯系統和碳清除目標的根本保障。具體看來，以低碳為導向的城市設計在生態功能的保護與恢復方面，主要還是應關注基本碳匯空間的規劃與保護以及主要碳匯類型的補償與恢復兩個方面。

3.2城市綠地的整合完善

以低碳為導向的城市設計通過劃定基本碳匯空間以及保護主要碳匯類型，可以保證城市區域的維持在相對平衡的狀態，再次基礎上還需結合人工要素和自然要素的特征進行系統化的設計，以擴大綠地系統的碳匯能力，總的來說，以低碳為導向的城市設計在綠地格局的整合與完善的過程中，主要是從人工要素與自然要素“共生”的角度，對碳匯系統的水平與垂直格局進行設計。

而城市綠地的整合形式主要有一下三種：

第一，碳匯網絡與城市空間整合，第二，碳匯廊道與城市空間的整合，第三，碳匯斑塊與城市空間的整合。

3.3生態過程的保育優化

對于城市碳匯系統而言，傳統的研究方法只重點關注其類型、模型、空間分布和配置等空間布局方面的問題，而事實上，若要綠地系統有效的發揮碳匯功能，還要與其水循環、能量流動、物質循環等非生物過程以及生態循環過程緊密的聯系。前者只是在城市的空間和維度上限定了碳匯系統的數量和形式，而后者在時間維度上決定了碳匯系統的質量。

生態過程的保育和優化主要有一下兩個方面“

第一：生物過程的保育與優化，從生命周期的角度關注植物的生長，其影響因數包括：樹齡、生長期。狀態改變等。

第二：非生物過程的循環與優化，從日照水循環等角度關注植物周邊環境建設和營造。

4結語

低碳導向的城市CBD建設基于應對全球氣候變化和建設低碳城市的需求，在低碳經濟和低碳社會發展全面啟動的背景下，探討CBD新區規劃設計中的低碳理念是十分有必要的。

參考文獻：

［1］顧朝林，等. 氣候變化與低碳城市規劃［M］. 南京:東南大學出版社2009.

［2］潘海嘯，湯U，吳錦瑜，等. 中國“低碳城市”的空間規劃策略［J］. 城市規劃學刊，2008，(6) :57 － 64.

篇10

關鍵詞：林地利用數量；碳匯效率；數據包絡分析法；杭州市

中圖分類號 S718.55；F307.2 文獻標識碼 A 文章編號 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

森林生態系統是陸地碳循環的重要組成部分，通過不同的林地利用方式，森林既可以成為固碳的碳吸收匯（如造林和再造林等），也可能成為釋碳的碳排放源（如林地征占、毀林和森林退化等），因此，《京都議定書》（1997）清潔發展機制同意將造林和再造林作為第一承諾期合格的CDM項目，而哥本哈根協議文件（2009）則提出“減少濫伐森林和森林退化引起的碳排放是至關重要的”，有必要通過立即建立包括REDD+在內的機制，為這類舉措提供正面激勵[1]。因此，在已有的研究文獻中，關于林地的有效利用與森林的可持續管理問題一直是國內外學者研究的重點，如Sampson等研究表明如果改變全球6%～30%的森林管理體制可以使碳吸收上升到1.270PgC/a；Fang等根據國家近半個世紀的林業資源清查資料對我國50a來的森林碳匯功能與潛力進行了分析[2]，結論顯示，我國自1949-1980年期間，由于林地利用變化而造成的碳源量為0.68PgC，每年的碳釋放量為0.022PgC；Gifford與Guo則對全球不同地區林地利用與森林覆蓋變化而引發的土壤固碳量變化進行了總結，揭示出當自然度高的天然林轉變為自然度低的人工林時，平均土壤碳密度將下降15%左右，如果林地轉化為農用地則平均將下降40%；Murty D的研究則認為[3]，當毀林發生而使林地轉為農地，因為有機碳SOC的輸入極大下降而且不斷進行耕作，有機碳SOC的流失最高將達到75%；Soares-Filo等則應用動態模型并將人口和經濟等因素納入到模型中進行分析，預測在基準線情景下毀林肆虐將使亞馬遜流域近40%的森林面積在2050年消失，所造成的碳源量將達到11.7GtCO2e，而且毀林所引發的土地利用結構變化還將使森林土壤中的大量有機碳（SOC）出現流失[4]；周廣勝研究發現，毀林引起的CO2釋放約1～2GtC/a；吳建國等通過對寧夏半干旱區的實地觀察表明，山楊（Populus davidiana）與遼東櫟（Prcliaotungensis）等類型的天然次生林如果因毀林而變成農地或草地后，有機碳密度將相繼降低35%與14%，并且有機碳的穩定性也會下降[5]。

綜合這些研究文獻發現，關于林地利用的碳源碳匯變化情況，現有的研究主要集中在總量的分析方面，而在林地利用變化的碳匯相對效率測度方面目前的研究文獻則很少。碳匯效率可以衡量林地利用結構所實現的碳匯相對變化程度，一定程度上彌補了碳源碳匯總量等指標過度重視碳增匯作為森林生態效能而忽視其實施過程中作為成本在實現林地有效利用中所導致的結構性不足。在林地利用實踐中，單位林地面積的固碳量、單位森林植被固碳量、單位面積蓄積量等指標設計已經意識到固碳效率（碳匯效率）的存在，在重視提升森林固碳總量的同時又強調林地利用結構合理化的客觀存在。筆者則試圖基于區域的視角，對林地利用結構的碳匯效率進行測度，并以杭州市域為案例展開實證分析，相關的研究成果不僅對區域林地利用結構的碳匯效率研究具有理論貢獻，而且可以從碳循環調控的角度為區域低碳經濟發展的模式選擇與發展戰略提供科學依據。

2 相關概念與研究方法

“碳源匯效應”概念源于環境生態學[6]，指某一類型的植被每單位凈初級生產力NPP（Net Primary Productivity）所產生的碳匯量定義為該植被的碳匯效率（carbon sink efficiency，CSE），記為CSE=碳匯量/NPP，后來環境經濟學借用“碳源匯效應”這個概念來指某一類型的單位林地利用面積所產生的固定二氧化碳總量[7]，即CSE=固定二氧化碳總量/某一類型的單位林地利用面積。本研究中是指運用DEA計算得到的林地利用數量變化的碳源匯效應。

DEA是以“相對效率”概念為基礎發展起來的一種多指標投入和多指標產出的決策單元（DMU）相對有效性評價方法。基本原理是從決策單元中選擇相對效率最高的確定為有效的，其他決策單元與這些有效的決策單元之間的差距決定其相對效率高低。DEA方法的優點在于：（1）DEA是由決策單元（DMU）的輸入輸出權重作為變量，模型采用最優化方法來內定權重，從而避免了確定各指標的權重所帶來的主觀性；（2）假定每個輸入都關聯到一個或多個輸出，而且輸出輸入之間確實存在某種關系，使用DEA方法不必確定這種關系的顯示表達式；（3）采用DEA分析時不必計算綜合投入量和綜合產出量，因而避免了各指標量綱等的不一致性而尋求可度量因素時所帶來的困難[8-10]。運用DEA進行區域林地利用結構的碳匯效率測度思路如下：

設有n個時間序列或截面林地利用結構數據，它們具有相同的m種投入要素（各種類型的林地利用結構）和s種產出要素（固定二氧化碳總量）。DMUj表示第j個決策單元，其投入xi與產出yk可表示為：

[xi=（x1j，x2j，…，xmj）Tyk=（y1j，y2j，…，ysj）T] （1）

式中：xi―DMUj的i類林地利用結構投入矩陣；i―DMUj的林地利用類型數，i=（1，2…m）；j―決策單元的個數，j=（1，2…n）；yk―DMUj的固定二氧化碳總量產出矩陣；k―DMUj的產出要素種類數，k=（1，2，…s），s=1。設ω和ψ分別是加在m種輸入和s種輸出上的權重，可表示為：

[ω=（ω1，ω2，…，ωm）Tψ=（ψ1，ψ2，…，ψs）T] （2）

式中：ω―m種林地利用結構輸入的權重向量，ω≥0；ψ―s種輸出的權重向量，ψ≥0。用投入產出向量（xi，yk）表示DMUj的活動，則DMUj的總輸入TIj和總輸出TOj分別為：

[TIj=ω1x1j，ω2x2j，…，ωmxmj=xTiωTOj=ψ1y1j，ψ2y2j，…，ψ1y1j=yTkψ] （3）

式中：TIj―DMUj的總輸入矩陣，TOj―DMUj的總輸出矩陣。DEA用總輸入與總輸出之比的大小來衡量林地利用結構的相對碳匯效率。令：

[CASEj=TOjTIj=yTkψxTiω] （4）

式中：CASEj―DMUj土地利用結構的相對碳匯效率指數矩陣。式（4）中，權向量ω和ψ都是待定的。對每一個DMUj，求使CASEj達到最大值的權向量，就得到C2R-I模型（[P-]）。對每一個DMUj，解下式極大化問題：

[maxyTkψxTiω=CASEjs.t.yTkψxTiω≤1] （[P-]） （5）

[若令φ=TIxTiω，則（5）轉化為：maxyTkφψ=CASEjs.t.yTkφψ≤1] （6）

線性規劃（6）的解稱為DMUj的最佳權向量，它們是使DMUj的效率值CASEj達到最大值的權向量。為了便于檢驗DEA的有效性，一般考慮式（6）的對偶模型的等式形式：

[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碳匯效率指數，無量綱；λj―特征值；s-i―未投入利用的第i類林地結構變量數值；s+k―固碳總量產出不足的變量數值。設公式（7）的一組最優解為（θ*j，λ*，s-，s+），林地利用結構碳匯效率的DEA評價標準為：若θ*j=1，則稱DMUj為弱DEA有效，此類情況可能存在某類林地未全部投入利用或固碳總量未達到最大情景；當θ*j=1，且s-=s+=0，即各類林地資源全部投入使用，固碳總量達到最大，則稱DMUj為DEA有效；若θ*j

3 實證研究

3.1 研究區概況 杭州市位于東經118°21′～120°30′、北緯29°11′～30°33′，處于亞熱帶常綠闊葉林植被帶，森林資源豐富，在“十一五”期間，杭州市以建設國家森林城市和全國生態文明城市為契機，在營造優良的生態環境方面進行了積極探索，至“十一五”末，全市林地面積達到116.91萬hm2，森林面積108.45萬hm2。活立木總蓄積量4 349.72萬m3，森林蓄積量4 224.02萬m3。森林覆蓋率64.44%，固定CO2總量1 087 500t，在全國15個副省級城市中名列首位。杭州市目前已經擁有我國首個碳匯林業實驗區（臨安），經國家批準的CDM項目溫室氣體減排額居全國其他城市前列，這些政策和項目的實施必將帶來杭州市域林地數量的新一輪大調整，如何對此調整過程所引發的杭州市域森林碳源碳匯變化效應進行科學有效的測度，以實現杭州市域碳匯林業發展的“可計量、可監測、可核查”三可目標，開展相關的基礎研究已迫在眉睫。

3.2 樣本與指標選擇 為了分析杭州市域林地利用結構的碳匯效率變化，并進行橫向和縱向的比較，以杭州市全市8個縣市區2008-2010年林地利用結構為評價單元（DMU），評價單元（DMU）共計為8×3=24，即24個評價單元（DMU）。林地利用結構輸入指標主要根據IPCC指南框架和IPCC-GPG-LULUCF對林地利用類型的定義[11]，把杭州市域的林地利用結構分為造林與再造林、森林管理和森林采伐等3個主要指標；為與作為投入變量的林地利用結構指標相銜接，森林固碳總量輸出指標采用造林再造林、森林管理和森林采伐3類林地利用類型的二氧化碳固定碳總和表示，因此，在DEA分析過程中，產出項個數將只有1項，即3種類型林地利用所導致的“森林固碳總量”，這樣“投入項個數+產出項個數=4”，而4

表1 林地利用結構碳匯效率測度投入與產出指標

[指標類型＼&指標名稱＼&指標說明＼&投入指標＼&造林與再造林＼&造林與再造林指新增或恢復森林覆蓋與林地利用的活動。本文指造林與再造林的面積（單位：hm2）＼&森林管理＼&森林管理指為實現森林相關的生態（包括生物多樣性）、經濟和社會功能而采取的作業過程。本文指實施森林管理的面積（單位：hm2）＼&森林采伐＼&森林采伐指以提高林分郁閉度的各種形式的間伐或主伐數量。本文指森林采伐的材積量（單位：10km3）＼&產出指標＼&造林和再造林固碳量＼&造林林種的碳吸收量加上造林再造林土壤碳儲量總和＼&森林管理固碳量＼&森林管理活動碳吸收匯扣除森林管理碳排放的凈增量＼&森林采伐固碳量＼&林分郁閉度提高的新增固碳量＼&]

注：以上投入產出指標之間的關聯度驗證參文獻[18]，各指標的數據來源與計算方法見本文3.3部分論述。

3.3 數據來源與計算方法

3.3.1 林地利用數量變化數據 如上所述，林地利用數量輸入指標主要根據IPCC指南框架和IPCC-GPG-LULUCF對林地利用類型的定義，把杭州市域的林地利用結構分為造林與再造林、森林管理和森林采伐等3個主要指標，然后對不同類型林地利用的面積和蓄積量數據、森林管理的活動和水平數據等進行分類統計和核算，主要數據來源于《杭州市統計年鑒》以及杭州市相關森林資源清查與統計資料數據和有關研究報告，同時參考《全國森林資源統計》、《中國森林資源清查》、《中國林業統計年鑒》、《浙江省統計年鑒》進行數據的修改與修正計算；對森林蓄積量、森林年生長量、森林年消耗量（如森林采伐量、森林枯損量）等參數的計量參照《全國森林資源統計》和《中國林業統計年鑒》的相關標準，結合杭州市域不同地區的實地抽樣校驗進行修正；最終計算出杭州市域2008-2010年連續3a的林地利用結構指標如表2所示。

3.3.2 森林固碳總量數據 為與作為投入變量的林地利用數量指標相銜接，森林固碳總量輸出指標采用造林與再造林、森林管理和森林采伐3類林地利用類型的二氧化碳固定碳總和表示（見表2），基本數據來源于2008、2009與2010年的《杭州市森林資源與生態狀況公告》，所采用的固碳總量計算方法如下：

[ΔTCStock=it（ΔCStocki，t+ΔFMCStocki，t+DOStocki，t）] （8）

式中，TCStock表示森林固碳總量，CStockit表示造林和再造林固碳量，FMCStockit為森林管理固碳量；DOStockit為森林采伐固碳量，i為不同地區，t為目標年。各固碳量指標具體計算方法如下[18]：

（1）造林和再造林固碳量（CStockit）計算。根據現有可以獲得的數據，造林和再造林地的分類數據缺乏，因此很難將造林和再造林區分開，同時由于對造林和再造林碳吸收的估算方法相似，因此，《公告》中不區分造林和再造林，而將其合二為一，統稱造林。計算包括兩方面：一方面是不同造林林種的碳吸收量計算。由于不同林種（用材林、防護林、經濟林、薪炭林、竹林）的碳吸收量也有很大的不同，根據IPCC指南，《公告》中采用生物量轉換因子法（biomass expansion factor，BEF）計量造林再造林碳儲量變化；另一方面是造林再造林土壤碳儲量計算。這部分計算參照造林的土壤類型面積和土壤有機碳密度來計算，再利用造林后土壤碳變化系數進行修正。計量公式如下：

[ΔCStockit=ΔCStockALB，it+ΔCStockSOC，it] （9）

式中：CStockALBit為第i地區t年所造林分活生物質碳儲量的變化，CStockSOCit為第i地區t年所造林分土壤有機碳儲量的變化。

（2）森林管理固碳量（FMCStockit）計算。根據UNFCCC對森林管理的定義，森林管理是一個林地利用和作業系統，其目的是可持續地實現森林相關的生態（包括生物多樣性）、經濟和社會功能。計算包括兩方面：一方面是森林管理活動碳吸收匯計算；另一方面是森林管理的碳排放計算。計算公式如下：

[ΔFMCStockit=FMUptakeit-FMEmissionit] （10）

式中： FMUptakeit和FMEmissionit分別為i地區森林管理在t年時的碳吸收（生長）和排放（收獲）。

[FMUptakeit=Ait×Vit×VGRit×BEFi×WDi×CFi] （11）

式中：Ait為i地區森林管理在t年時符合森林管理活動的面積（hm2），Vit為i地區森林管理在t年時的林分單位面積蓄積量（m3/hm2），VGRit為i地區森林管理在t年時的林分蓄積生長率（%），BEFi為i地區樹干到全林的生物量擴展系數平均值，WDi為i地區平均木材密度（tB/m3），CFi為i地區平均生物量碳密度（tC/tB）。

[FMEmissionit=AEMit×Vit×VCRit×BEFi×WDi×CFi] （12）

式中：VCRit為i地區森林管理在t年時的林分蓄積消耗率（%），其它參數同上。

（3）森林采伐固碳量（DOStockit）計算。其計算公式如下：

[DOStockit=Vit×Ait×BEFi×WDi×CDi+SOCit] （13）

式中：Vit為森林采伐年i地區森林單位平均蓄積量（m3/hm2），Ait為i地區第t年的森林采伐面積（hm2），BEFi為i地區樹干到全林的生物量擴展系數平均值，WDi為i地區平均木材密度（tB/m3），CDi為i地區平均碳含量，SOCit為i地區第t年森林采伐引起的土壤碳貯量變化。

表2 杭州市全市及6個縣市區2008-2010年林地利用結構數據

[市（區，縣）＼&年份＼&造林再造林（hm2）＼&森林管理（hm2）＼&森林采伐（×10km3）＼&森林固碳總量（Tg）＼&森林植被固碳（Tg）＼&市區＼&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＼&蕭山＼&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＼&

桐廬＼&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＼&

富陽＼&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＼&

臨安＼&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”為“森林固碳總量”的補充說明指標。

4 實證結果與驅動因素分析

4.1 杭州市域林地利用數量變化的碳源匯效應計算 研究以DEA-Solver Pro 6.0為計算操作平臺，選擇C2R-I模型對所收集的數據進行計算，計算過程如下：（1）杭州市全市及6個縣市區的時間序列樣本，包括杭州市全市及6個縣市區的時間序列數據和截面數據；（2）杭州市全市及6個縣市區2008年樣本、杭州市全市及6個縣市區2009年樣本、杭州市全市及6個縣市區2010年樣本分別組合計算。

這里，將杭州市全市與其所屬縣市區納入同一模型進行比較的依據是根據魏權齡和王佳麗的論述，DEA既可以選用同級區域比較，亦可用于不同級區域比較，如果決策單元（DMU）之間存在包含關系，則可以相互驗證其同質性與有效性[9-10]。通過以上計算過程得到杭州市全市及6個縣市區2008-2010年林地利用結構的碳匯效率，如表3所示。

表3 杭州市全市及6個縣市區2008-2010年林地利用數量變化的碳源匯效應指數

[市

（區、縣）＼&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＼&市區＼&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＼&蕭山＼&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＼&桐廬＼&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＼&富陽＼&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＼&臨安＼&1＼&1＼&1＼&0＼&0.01＼&0＼&0＼&0＼&0.02＼&0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&]注：2008、2009和2010年s+值分別為表中值×10-6、×10-6和×10-6，因此，s+可近似為零。

4.2 影響杭州市域林地利用數量變化碳源匯效應的驅動因素分析

4.2.1 杭州市域林地利用結構的碳匯效率發展不平衡，市縣區之間相差較大 除杭州市總是DEA有效外，6個市縣區2008、2009和2010年林地利用結構相對有效性比例分別為42.85%、57.14%、57.14%，其中，臨安與淳安總是DEA有效，2009年增加建德、2010年則增加桐廬為DEA有效，顯然，“十一五”期間杭州生態化城市建設目標提高了6個縣市區的有效性比例；2008、2009和2010年，6個縣市區中市區與富陽總是DEA無效，這些無效的縣市區具有一個共同特征，即森林采伐比例明顯偏高，超出為提高林分郁閉度的有效采伐比例，導致二氧化碳固碳量產出不足。此外，部分縣市區市的造林再造林、森林管理與也出現不同程度的冗余（表3），這說明杭州一些縣市區新造林的單位面積森林蓄積量普遍偏低，森林管理對碳密度與森林生物量的提高沒有任何貢獻，這是由于造林再造林、森林管理的碳密度與森林生物量較低所致。

4.2.2 杭州市域中經濟欠發達地區的林地利用結構碳匯效率高于經濟發達地區 從杭州市域的林地結構碳匯效率分析可以看出，經濟欠發達地區（包括臨安、淳安與建德）的林地利用結構碳匯效率相對高于經濟發達地區（包括市區、富陽與桐廬），這一方面與杭州市域森林分布的自然條件有關，即杭州市域的森林資源分布相對集中，西部多，東部少。淳安、臨安、建德是全市森林資源的集中分布區，3縣市森林面積合計與森林蓄積合計分別占全市森林面積和森林蓄積的68.88%與75.47%，因此這3縣市是杭州市域乃至整個長三角地區經濟社會可持續發展的生態屏障和生態產品的重要供給源；但作為林地利用結構的碳匯效率指標，其測算結果主要不是林地資源的總量，而是林地利用變化的相對碳匯效率，因此，這更多的是受經濟因素的影響，杭州市域東部地區經濟發展速度要普遍高于西部地區，經濟快速發展的結果導致大量的林地資源被征占和毀林，根據浙江省征占林地抽查的相關資料[19-20]，杭州市域東部縣市區的林地征占和毀林以國家和省級重點工程、開發區、鄉鎮和農村經濟建設征占林地（包括農用地）以及國有企事業單位改變林地用途為主，而林地征占和毀林一旦發生，原有森林所有生物量碳全部排放（不考慮木質林產品碳貯量的變化），因此毀林引起的碳貯量變化將極大地降低東部縣市區林地利用結構的碳匯效率。

4.2.3 杭州市域林地利用結構的碳匯效率目前整體偏低，林地利用結構優化配置與潛力挖掘空間較大 2008、2009與2010年這3a中，杭州市域6個縣市區林地利用結構的碳匯效率僅為52.38%，3a來林地利用結構均有效的縣市區僅有臨安與淳安，其他縣市區則有效性整體偏低，這說明杭州市域目前的林地利用結構仍然存在不合理情況，林地利用結構優化配置可挖掘潛力空間較大，特別是東部縣市區，其經濟通過長時間的快速發展，目前正處于經濟增長方式的轉型期，通過有計劃、有步驟地改變經濟發展模式，促進產業結構調整，改善林地利用結構，在封山育林保護森林碳匯的同時，抓好退耕還林，強化監管，減少林地征占與毀林，減少水土流失，以改善杭州東部縣市區的經濟發展環境；而對西部縣市區，雖然目前林地利用結構的碳匯效率普遍較高，但仍然存在可改善之處，目前主要是加大力度，推進西部林區的林分結構改造，通過全面改造和補植套種的方式，改造低質低效的林分，調整林種、樹種結構，全面提高森林質量和生態效應，拓展林業碳匯功能，從整體上提升林地利用結構的碳匯效率。

5 結論與討論

研究以杭州市域為案例，對我國區域林地利用數量變化的碳源匯效應進行了測度與實證研究，研究結論表明：林地利用數量變化的碳源匯效應評價是可行的，而且區域林地利用結構的碳匯效率變化同其經濟發展水平具有高度的相關性，這說明經濟增長方式轉變是區域林地利用結構碳匯效率可持續發展的動力源泉。研究結論的科學意義在于：

（1）林地利用結構變化是影響區域碳循環的重要因素，將直接改變其碳儲量和碳通量的過程，從而影響最終的森林碳匯效率。而我國目前眾多地區高速發展的社會經濟背景對其區域的林地利用結構變化影響非常劇烈[21-24]，從而為在較短時間尺度內研究林地利用結構變化對其區域碳匯效率影響的過程和機制提供了得天獨厚的條件。本研究成果不僅對區域林地利用結構的碳匯效率研究具有理論貢獻，而且可以從碳循環調控的角度為區域低碳經濟發展的模式選擇與發展戰略提供科學依據，其學術價值與實踐意義不言而喻。

（2）研究在IPCC指南框架下，將區域林地利用結構的碳匯效率評價看成是一個投入產出的過程，通過收集我國區域森林清查數據和歷年的林業統計年鑒中的面積和蓄積量變化數據，并通過收集已發表文獻中有關森林各樹種生物量和生產力數據，獲取林地數量變化的碳匯計量參數，結合實地進行抽樣校驗，最后運用數據包絡分析方法中基于投入導向的C2R-I模型，將林地利用中不同類型的林地利用數量作為投入，將森林固碳總量作為最終產出，對我國區域林地利用結構的碳匯效率進行了測度與實證研究，克服了此類分析在指標確定及指標內涵選取上的隨意性。

（3）利用森林碳匯作用降低溫室氣體排放量是世界公認的最經濟有效且最有發展潛力的辦法，其成本大約是減排措施的1/30（陳根長，2005）。我國作為經濟發展大國，目前CO2排放量已超過美國居世界第一，在國際碳減排壓力日趨增大的背景下，我國各地區增匯減排的任務顯得尤為艱巨和迫切。目前我國許多地區正努力制定各種具有地區特色的增匯減排政策，并積極引進國際CDM項目，這些政策和項目的實施必將帶來這些地區林地利用結構的新一輪大調整，如何對此調整過程所引發的區域碳匯效率進行科學有效的測度，以實現我國區域碳匯林業發展的“可計量、可監測、可核查”三可目標，開展相關的基礎研究已迫在眉睫。

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