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篇1

關(guān)鍵詞：濕地生態(tài)系統(tǒng)；碳循環(huán)；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）06-0121-05

Research Progress of Carbon Cycle in the Wetland Ecosystem

Liu Zhaowen

（School of Resource and Environment，Anqing Normal University，Anqing 246011，China）

Abstract：Wetland ecosystem is one important carbon stock of the terrestrial ecosystem.In this paper，there was a detailed summarization of influence on carbon cycle in wetland ecosystems on those factors，such as the climate，hydrology，biological communities and human behaviors.Meanwhile，existing research methods of carbon cycle in the wetland ecosystem was introduced in detail and an outlook of carbon cycle in wetland ecosystem was also given here.

Key words：Wetland ecosystem；Carbon cycle；Research progress

引言

濕地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指由濕地生態(tài)系統(tǒng)所吸收的碳量及所制造和排放的碳量，其主要體現(xiàn)在二氧化碳、甲烷、土壤有機(jī)碳含量、可溶性有機(jī)碳含量等方面。濕地生態(tài)擁有強(qiáng)大的碳庫存儲(chǔ)能力并且因此成為碳循環(huán)的重點(diǎn)研究對(duì)象。通常來說，濕地生態(tài)系統(tǒng)由于較低的有機(jī)質(zhì)分解速率和較高的生產(chǎn)力成為了重要的碳匯。但是在對(duì)其進(jìn)行大尺度評(píng)估的過程中卻存在著顯著的不確定性。濕地生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中的植物利用光合作用可吸收外界二氧化碳變?yōu)樽陨砟芰?，而通過調(diào)節(jié)氣孔行為，植物可實(shí)現(xiàn)與大氣環(huán)境的氣體交換，從而影響周邊環(huán)境的水分及碳循環(huán)。甲烷主要來源于濕地，不同研究報(bào)道中所的濕地生態(tài)系統(tǒng)中CH4的釋放量存在顯著的差異，導(dǎo)致這一差異的原因就是在于不同地理位置、不同類型的濕地對(duì)于CH4的排放有著很大的影響。濕地甲烷的釋放量主要取決于水體或是土壤的溶氧量，且環(huán)境含氧量越高，甲烷的釋放量越少。濕地土壤的有機(jī)碳含量較高，極大地影響了全球大氣碳循環(huán)，同時(shí)巨大的有機(jī)碳匯量也會(huì)對(duì)溫室氣體的排放產(chǎn)生影響。此外，可溶性有機(jī)碳也是濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組成部分。然而，在當(dāng)前氣候變化、水文條件改變的情況下，其對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程有著什么影響？要研究這一問題就需要對(duì)濕地碳循環(huán)的特點(diǎn)、濕地水文過程與碳的輸入輸出，濕地碳循環(huán)及其影響因素以及濕地碳收支的研究方法進(jìn)行研究。

1 濕地碳循環(huán)

1.1 濕地類型 濕地生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜多樣，濕地碳循環(huán)特征的描述很難統(tǒng)一[1-4]。濕地碳循環(huán)示意圖如圖1，

濕地與森林海洋并列為全球三大生態(tài)系統(tǒng)[5]。濕地是大氣中二氧化碳等溫室氣體的重要碳匯[6-7]。濕地面積雖然只占據(jù)全球陸地面積的4%～6%，但是其卻包含著全球30%左右的碳[8]，是全球最大的碳庫[9]。泥炭地是濕地當(dāng)中最常見的地型，也是當(dāng)前研究較多的濕地類型。泥炭型濕地主要分布于北半球的中高緯度地區(qū)，其面積約為全球濕地的50%～70%，總面積超過4×106km2，其碳儲(chǔ)備占全球土壤碳儲(chǔ)備的33%左右。北半球泥炭型濕地的碳積累約為每年20g/m2，低于其他類型濕地。但因泥炭型濕地?fù)碛芯薮蟮奶純?chǔ)備，若氣候條件發(fā)生改變，其可能會(huì)成為大氣環(huán)境碳的主要來源[10]。按照國(guó)際上的《濕地公約》分類，濕地一般分為海岸/海洋濕地、內(nèi)陸濕地、人工濕地三大類，其碳循環(huán)情況如表1所示。

海岸/海洋濕地一般分布在海陸相交區(qū)域，在不同氣候帶，因溫度、降水、蒸發(fā)、風(fēng)等因素不同，風(fēng)化作用的表現(xiàn)有所差異，進(jìn)而影響到海岸你的發(fā)育演化，并使海岸發(fā)育具有一定的地帶性；內(nèi)陸濕地分布范圍較廣，像高山與平原，大陸與島嶼，濕潤(rùn)區(qū)與干旱區(qū)等，其因分布在不同的地理位置氣候條件存在較大差異。淡水水體濕地是另一種重要濕地類型。通常來說，淡水水體濕地有湖泊、池塘、河流沿岸、水庫等。據(jù)較早研究表明，湖泊屬凈碳匯，而據(jù)近些年研究發(fā)現(xiàn)，湖泊也屬碳源。據(jù)相關(guān)研究表明，湖泊所貯存的有機(jī)碳大概為每年0.036Gt，全球湖泊所沉積的有機(jī)碳大概為0.051Gt，其中有0.035Gt源于大氣二氧化碳[11]；人工濕地分布范圍也比較廣，其氣候溫和，一般適宜人居和人工養(yǎng)殖等。

篇2

當(dāng)今世界，人們不僅要實(shí)踐生態(tài)文明，更要領(lǐng)悟一個(gè)道理，即人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)只是地球生態(tài)系統(tǒng)的一部分。幾百年前，人們第一次發(fā)現(xiàn)大地是球形時(shí)，便不斷探索新型技術(shù)和新奇的可能性。但是在日常生活中，人們卻拘泥于狹隘的經(jīng)濟(jì)學(xué)模型。這些模型是200多年前，由經(jīng)濟(jì)學(xué)家通過對(duì)簡(jiǎn)單農(nóng)業(yè)、家庭手工業(yè)甚至原始狩獵的案例研究建立起來的。由此，經(jīng)濟(jì)學(xué)家制造出一個(gè)假象——人類供需關(guān)系是宇宙的核心。

由于發(fā)表貨幣理論、制定貨幣相關(guān)法律法規(guī)的人們有利可圖，所以他們并不情愿打破這一假象。他們一直將環(huán)境問題看作干擾盈利的負(fù)面因素。然而，如今人們已經(jīng)領(lǐng)悟到，所謂人類核心的生產(chǎn)與消費(fèi)循環(huán)，只構(gòu)成地球整體環(huán)境系統(tǒng)的一個(gè)小齒輪。經(jīng)濟(jì)學(xué)所謂的生產(chǎn)與需求的循環(huán)流，從屬于地球自然界的循環(huán)，尤其是碳循環(huán)。

在諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主薩繆爾森編著的最為著名的教材中，經(jīng)濟(jì)學(xué)科的核心是一張圖，圖的名稱是“宏觀經(jīng)濟(jì)的循環(huán)流動(dòng)”。由于人類生產(chǎn)的商品和服務(wù)非常多樣化，因而此圖只用價(jià)格進(jìn)行統(tǒng)一描述。將所有價(jià)格相加，即得國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）。從相反的箭頭可以看出，工資、租金、盈利等相加即為國(guó)民收入，與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)額一致。

而在經(jīng)濟(jì)學(xué)之外的世界中，聯(lián)合國(guó)近200個(gè)成員國(guó)已成立政府間氣候變化專門委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱IPCC），召集成千上萬的研究者，試圖更好地理解備受人類摧殘的整體環(huán)境系統(tǒng)。在此過程中，人們對(duì)碳循環(huán)愈發(fā)重視。每年大約有2000億噸碳原子排入大氣，同時(shí)植被、土壤和大海吸收的碳原子數(shù)目與之相等。與此同時(shí)，現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)活動(dòng)致使每年碳原子排放量新增100億噸。

直至今日，對(duì)環(huán)境的實(shí)際測(cè)量（IPCC以碳原子噸數(shù)為測(cè)量單位）很難同經(jīng)濟(jì)活動(dòng)（以美元為測(cè)量單位）相協(xié)調(diào)。一些研究者試圖將能源會(huì)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)過程中，來彌補(bǔ)這一缺陷。最好的策略為，不僅估算經(jīng)濟(jì)活動(dòng)直接消耗的能量，也計(jì)算商品和機(jī)器的“實(shí)現(xiàn)能”（應(yīng)用機(jī)器從事生產(chǎn)時(shí)，能量不僅涵蓋相應(yīng)生產(chǎn)活動(dòng)中的消耗，還包含制造所用機(jī)器所消耗的能量，制造機(jī)器所用的能量稱為機(jī)器的實(shí)現(xiàn)能）。然而，人們對(duì)“能量”一詞的定義太多了，導(dǎo)致研究結(jié)果紛雜無序。傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)家則堅(jiān)持，能量的投入僅是生產(chǎn)過程的因素之一。

經(jīng)濟(jì)學(xué)將“能量”視作生產(chǎn)過程諸多因素中的一個(gè)，只會(huì)導(dǎo)致更大的混淆。實(shí)際上，能量一詞的內(nèi)涵比經(jīng)濟(jì)學(xué)定義更加深刻。所有自然力中，只有一種不是免費(fèi)提供給人類的，免費(fèi)的自然力不能算作成本。

1. 地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)動(dòng)量（ 速度分別是2.66×1044kg/m2/秒 ，7.07×1033kg/m2/秒），帶來了四季更迭，晝夜變換，以及大氣和海洋的循環(huán)。

2. 地球引力無處不在，并且也是免費(fèi)的。

3. 集聚原子核的“強(qiáng)作用力”，促成自然界92種原子，不受經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)約束。

4. 地?zé)崮芤彩敲赓M(fèi)的。

電磁力（EMF）是唯一可被人類更改的自然力。重復(fù)一遍，我們無法改變地球的動(dòng)量（因而也無法改變風(fēng)力和洋流），我們無法改變重力。從實(shí)用角度講，我們也無法更改原子核內(nèi)的強(qiáng)作用力。有些形式的電磁力，比如陽光，我們也是無力更改的，只有原子間的化學(xué)鍵是我們可施加影響的領(lǐng)域。

經(jīng)濟(jì)活動(dòng)其實(shí)是由一類特定的化學(xué)貨幣達(dá)成的。當(dāng)碳原子斷開同氫原子之間的連接，同氧原子相連時(shí)，釋放出化學(xué)能。一個(gè)碳?xì)滏I的鍵能約為4eV，碳氧鍵鍵能是其兩倍。了解個(gè)體、公司、國(guó)家，或全球的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，只需計(jì)算相應(yīng)時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換為碳氧鍵的碳?xì)滏I數(shù)目。人類個(gè)體每天消耗0.75公斤碳水化合物和蛋白質(zhì)，以二氧化碳（CO2）形式呼出3×1025個(gè)碳氧鍵。2014年，全球經(jīng)濟(jì)活動(dòng)消耗的碳?xì)滏I數(shù)目約為1.83×1039。

此時(shí)，你也許想問，人類在地球上到底干了什么？客觀和科學(xué)的回答是：人們“做功”。1826年，科里奧利將“做功”定義為人、動(dòng)物或機(jī)器提起一桶重物時(shí)消耗的能量?！肮Α笔橇途嚯x的乘積：W=Fd。為更加客觀清晰地研究經(jīng)濟(jì)學(xué)家口中的“宏觀經(jīng)濟(jì)的循環(huán)流動(dòng)”，所有的商品和服務(wù)，都體現(xiàn)出是為實(shí)現(xiàn)其存在而消耗的能量。能量來源于食物和化石燃料中碳?xì)滏I向碳氧鍵的轉(zhuǎn)化過程。除此之外，不再有其他成本，不涉及風(fēng)力、水能、太陽能、地?zé)崮堋⒊毕?。唯一的例外是原子能，為求?jiǎn)潔，此處予以排除。

人類的實(shí)際經(jīng)濟(jì)活動(dòng)其實(shí)可同螞蟻類比，這一點(diǎn)也許會(huì)讓銀行家們很不安。螞蟻也有經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，它們覓食、運(yùn)輸、建造巢穴，甚至還有“國(guó)防”投入。即使它們也使用類似人類世界的債券、保險(xiǎn)、福利等抽象概念，能夠觀測(cè)到的也只是它們的實(shí)際活動(dòng)。只關(guān)注財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、罔顧物理現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)學(xué)家，實(shí)則落入了柏拉圖所描述的陷阱。在這個(gè)陷阱內(nèi)，人們只能看到自己的影子，便認(rèn)為世上唯一存在的只有影子，即便別人將現(xiàn)實(shí)世界指給他們看，他們?nèi)圆豢舷嘈拧?/p>

因此，人們意識(shí)到，1750年之前，人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)只是地球循環(huán)系統(tǒng)的小小一環(huán)。那時(shí)，人類交易的碳原子鍵僅來自有機(jī)物——碳水化合物、蛋白質(zhì)和其他生物質(zhì)。從表面上看，后來的工業(yè)革命革新了技術(shù)，然而經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的真正驅(qū)動(dòng)力（碳?xì)滏I向碳氧鍵的轉(zhuǎn)化）其實(shí)并未改變。從這一觀點(diǎn)來看，全球碳循環(huán)同經(jīng)濟(jì)學(xué)家眼中的生產(chǎn)消費(fèi)循環(huán)，可以采取通用單位，畫入一張圖中，如圖3所示。

相比IPCC采取的用重量衡量碳原子的手段，碳鍵的計(jì)算更加困難。化學(xué)鍵如同磁極間的作用力，沒有形狀，也沒有質(zhì)量。二氧化碳中，碳原子兩側(cè)各有一個(gè)氧原子。碳?xì)滏I來自碳?xì)淙剂匣蛏锶剂?，即碳水化合物或蛋白質(zhì)，其鍵能約為碳氧鍵的一半。在最簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔铩淄椋–H4）中，可以確定的是，1個(gè)碳原子連接4個(gè)氫原子，各氫原子之間互相排斥，四個(gè)碳?xì)滏I構(gòu)成一個(gè)四面體。其他燃料的原子構(gòu)成形式是，每個(gè)碳原子有兩個(gè)鍵（石油），或每2個(gè)碳原子連接一個(gè)氫原子（結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣的煤炭）。

不論玉米、煤炭或其他有機(jī)質(zhì)，都含有碳?xì)滏I，這是通用貨幣。2014年，人類飲食、燃燒燃料所消耗的碳?xì)滏I總數(shù)為1.83×1039。全球陸地每年通過光合作用捕獲1.23×1040個(gè)碳氧鍵，經(jīng)由植被處理形成碳水化合物。該循環(huán)的另外一半是有機(jī)質(zhì)的腐敗和呼吸作用。與此同時(shí)，海洋也以同樣的模式，每年消耗8×1039個(gè)碳鍵。

這些數(shù)額如此巨大，如同希臘的巨額債務(wù)，簡(jiǎn)直不可理解。因此，需要采取合適的通用單位，才能進(jìn)行分析。一個(gè)典型的反例是，200年前，工程師為量化蒸汽機(jī)的動(dòng)力，提出馬力的概念。一馬力指一匹馬在1分鐘內(nèi)將100磅重物由220英尺的深處提到地面所做的功。而如今的科學(xué)家依然在使用這一單位，將航天飛機(jī)的動(dòng)力標(biāo)為三千七百萬馬力，這實(shí)在是很奇怪。

進(jìn)一步分析，其實(shí)對(duì)動(dòng)力的衡量無需涉及馬匹。就拿人們每日的主食——饅頭，米飯或面包來說，這些簡(jiǎn)單碳水化合物每100克包含920千焦能量，含4×1024個(gè)碳?xì)滏I。這些碳?xì)滏I在消化過程中被轉(zhuǎn)化為碳氧鍵，每個(gè)鍵釋放出4eV。這一衡量標(biāo)準(zhǔn)要比《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志推行的“巨無霸指數(shù)”更加科學(xué)。為契合聯(lián)合國(guó)提出的全球年度碳循環(huán)概念，并同全球經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相對(duì)比，通用概念是“百萬面包”。數(shù)據(jù)詳見表1以及圖3。通過這些簡(jiǎn)單的單位構(gòu)建的模型，就像一個(gè)“卡路里計(jì)數(shù)器”，可衡量個(gè)人飲食/活動(dòng)、企業(yè)運(yùn)作乃至全球經(jīng)濟(jì)及其對(duì)全球碳循環(huán)的影響。

篇3

一、相似概念，舉例辨析

描述生物群體的概念有“種群”、“群落”、“生態(tài)系統(tǒng)”、“生物圈”，如何有效區(qū)分不混淆？我們可以嘗試以下步驟，首先將這些概念按照描述對(duì)象從小到大的順序排列出來：種群―群落―生態(tài)系統(tǒng)―生物圈，然后引導(dǎo)學(xué)生舉例進(jìn)行辨析，如一個(gè)池塘里所有的鯉魚屬于一個(gè)種群，池塘里所有的生物屬于群落，一個(gè)池塘就是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，而全球所有的生態(tài)系統(tǒng)就構(gòu)成生物圈.通過舉例辨析，學(xué)生能了解生態(tài)系統(tǒng)就是由生物群落和無機(jī)環(huán)境共同組成的一個(gè)系統(tǒng)，這只是一個(gè)表觀認(rèn)識(shí)，我們還需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入.

二、構(gòu)建概念模型，逐步深入

生態(tài)系統(tǒng)的類型有草原生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)等等，這些生態(tài)系統(tǒng)里的生物和環(huán)境、生物和生物之間并不是互不影響的，它們之間相互作用，相互影響，構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的整體.我們可將學(xué)生嘗試分成多組，讓每組以不同的生態(tài)系統(tǒng)為例，以概念圖模型的方式畫出生物之間及生物與環(huán)境之間的關(guān)系.為防止學(xué)生畫圖時(shí)不能確定方向，教師應(yīng)提出以下要求：①因各生態(tài)系統(tǒng)里的生物種類眾多，只要寫出各種類型的代表生物即可；②物質(zhì)和能量是生命活動(dòng)存在的最基本條件，要求畫出每種生物的物質(zhì)和能量來源；③生物和其生存的環(huán)境是不可分割的統(tǒng)一整體，要求圖中體現(xiàn)出生物與環(huán)境中的關(guān)系.

對(duì)于各小組完成的概念圖模型，可通過設(shè)計(jì)問題組來進(jìn)行概念的深入，第一組：①生態(tài)系統(tǒng)包括哪些成分？②生態(tài)系統(tǒng)中哪些成分是必不可少的？③捕食鏈包含生態(tài)系統(tǒng)中的哪些成分？通過第一組的問題學(xué)生會(huì)了解生態(tài)系統(tǒng)包含非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者四大成分，其中生產(chǎn)者能把無機(jī)物合成有機(jī)物，為其他生物提供了物質(zhì)和能量，分解者能把有機(jī)物分解成無機(jī)物，可見，如果沒有生產(chǎn)者和分解者，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)功能將停止，生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰.捕食鏈?zhǔn)鞘澄镦湹某Ｒ婎愋?，由生產(chǎn)者和消費(fèi)者組成.食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道.第二組問題串：①生產(chǎn)者所需要的物質(zhì)和能量來自哪里？②流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？③能量在生物之間傳遞的形式是什么？傳遞效率是100%嗎？④生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)具有什么特點(diǎn)？⑤生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)可單獨(dú)進(jìn)行嗎？⑥生態(tài)系統(tǒng)中存在信息傳遞嗎？通過此組問題，主要是讓學(xué)生掌握生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行、不可分割的，能量主要通過生產(chǎn)者的光合作用輸入群落，并以化學(xué)能的形成隨有機(jī)物在營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞，但每種生物都會(huì)通過呼吸作用散失部分能量，這樣能量流動(dòng)具有單向傳遞、逐級(jí)遞減的特點(diǎn)；物質(zhì)循環(huán)中的物質(zhì)是指組成生物體的各種化學(xué)元素，可通過碳循環(huán)的例子簡(jiǎn)要說明物質(zhì)循環(huán)具有循環(huán)利用、全球性的特點(diǎn).另外，生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞可發(fā)生在生物與環(huán)境之間、生物與生物之間，它能決定能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài).第三組問題串：①生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)靜止的封閉系統(tǒng)嗎？②不同的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性相同嗎？與什么有關(guān)？③嘗試構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)概念的通用模型.第三組問題旨在讓學(xué)生了解生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的保持動(dòng)態(tài)平衡的系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)的開放性決定了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和變化，開放給生態(tài)系統(tǒng)提供了可持續(xù)發(fā)展的可能性.最后將各組繪制的模型整合成生態(tài)系統(tǒng)概念的通用模型，在通用模型里包含了生態(tài)系統(tǒng)的四大成分，展示了生態(tài)系統(tǒng)是生物群落與環(huán)境之間通過物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、信息傳遞所形成的統(tǒng)一的整體.

篇4

關(guān)鍵詞 濃度目標(biāo); 溫室氣體; 排放路徑; MAGICC模型; 累計(jì)排放量

中圖分類號(hào) X21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1002-2104(2011)08-0095-05doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.08.015

長(zhǎng)期以來，如何制定氣候變化控制目標(biāo)以及根據(jù)目標(biāo)在國(guó)家間分?jǐn)倻厥覛怏w(GHG)減排義務(wù)一直是國(guó)際政府間氣候變化談判的焦點(diǎn)問題。圍繞這一問題，IPCC第四次評(píng)估報(bào)告［1］進(jìn)行了相關(guān)研究，提出了6種穩(wěn)定情景，但每種穩(wěn)定情景中GHG排放及相應(yīng)溫升變化情況的不確定范圍仍然很大。作為氣候變化談判的兩大陣營(yíng)，發(fā)展中國(guó)家和發(fā)達(dá)國(guó)家正處在不同的發(fā)展階段，對(duì)氣候變化控制目標(biāo)的科學(xué)性以及穩(wěn)定濃度目標(biāo)下GHG排放路徑的不確定性也存在著很大爭(zhēng)議。事關(guān)國(guó)家利益，我國(guó)很多學(xué)者［2-7］對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)研究，但在穩(wěn)定濃度目標(biāo)下GHG排放路徑的不確定性仍一直是一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。

本文應(yīng)用溫室氣體導(dǎo)致氣候變化評(píng)估模型(Model for the Assessment of Greenhouse Gas Induced Climate Change, MAGICC模型)和WRE(Wigley, Richels and Edmonds)排放情景對(duì)此進(jìn)行了初步的研究和探討?？紤]到國(guó)際社會(huì)對(duì)于各種氣候控制目標(biāo)的認(rèn)可程度，本文選擇將2100年GHG濃度穩(wěn)定在450和550 ppmv CO2e的濃度穩(wěn)定目標(biāo)，對(duì)比了能夠滿足上述目標(biāo)的IPCC穩(wěn)定情景I、III和WRE350、450排放路徑，應(yīng)用MAGICC模型對(duì)WRE排放路徑進(jìn)行了調(diào)整和運(yùn)算，以探討和分析穩(wěn)定濃度目標(biāo)下GHG排放路徑的不確定性以及濃度的變化情況。

1 MAGICC模型描述

MAGICC模型是一個(gè)連接了大氣循環(huán)、氣候模塊和冰融模塊的氣候變化評(píng)估模型，是最早被IPCC用來預(yù)測(cè)未來氣候變化的模型之一［8］。MAGICC模型可與大氣循環(huán)模型連接以預(yù)測(cè)未來的GHG濃度，并通過一個(gè)上翻-擴(kuò)散氣候模型連接了5個(gè)箱式模型，結(jié)合熱擴(kuò)散結(jié)果即可模擬未來全球平均溫度的變化情況。

1.1 排放情景

為比較未來GHG濃度和全球平均溫度的變化情況，可在MAGICC模型的排放庫中調(diào)用不同的排放情景。MAGICC模型包括了所有主要GHG的影響,表1給出了三種最為主要的GHG(CO2、CH4和N2O)在不同歷史階段的濃度和自工業(yè)革命以來產(chǎn)生的輻射強(qiáng)迫估計(jì)值。

1.2 運(yùn)行機(jī)理

模型首先將從排放庫中選擇和編輯排放情景，之后對(duì)模型運(yùn)行需要的參數(shù)，如碳循環(huán)水平和氣候敏感度等進(jìn)行設(shè)定，最后確定模型運(yùn)行的時(shí)間和周期，其運(yùn)行機(jī)理如圖1所示。其中，碳循環(huán)部分分別基于1個(gè)海洋碳循環(huán)模型和4個(gè)箱式模型，其碳排放計(jì)算如式(1) ［9］所示：

2.123 dC/dt=Efossil+Dn-Socean-Sfert

① IPCC每種排放情景考慮最上限和最下限，WRE排放情景中NFB為不考慮氣候反饋的情況。

劉嘉等：對(duì)穩(wěn)定濃度目標(biāo)下溫室氣體排放路徑的探討

中國(guó)人口•資源與環(huán)境 2011年 第8期其中：dC/dt是t年GHG的排放變化量，Efossil表示使用化石燃料造成的CO2排放量，Dn是排放計(jì)算的不確定量，Socean和 Sfert分別表示森林和海洋吸收的CO2排放量。這與IMAGEAOS模型和BERN碳循環(huán)模型是類似的，它們的碳排放計(jì)算式以及濃度與排放的關(guān)系式如表2所示。

由表2可見，這兩個(gè)模型雖然碳排放計(jì)算有所不同，但其濃度變化都是將碳凈排放或累計(jì)排放乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)得出。同樣地，在MAGICC模型中，當(dāng)大氣循環(huán)和氣候模型等參數(shù)設(shè)定之后，模型將調(diào)用排放情景并將大氣循環(huán)、氣候模塊和冰融模塊綜合到模型軟件包內(nèi)，得到未來GHG濃度、全球平均地表溫升和海平面上升的變化結(jié)果。

2 排放路徑調(diào)整及結(jié)果分析

為將GHG濃度穩(wěn)定到550 ppmv CO2e，IPCC報(bào)告指出全球CO2排放須在2010-2030年間達(dá)到峰值，而WRE排放情景則為2005-2015年，兩者存在一定差距。圖2是IPCC排放情景和WRE排放情景的比較情況。

由圖可見，要想將GHG濃度穩(wěn)定到更低的水平，CO2排放量需更早達(dá)到峰值并開始回落，且穩(wěn)定水平愈低，出現(xiàn)峰值和回落的速率也更快，兩個(gè)情景在總體趨勢(shì)上均體現(xiàn)出這一特點(diǎn)。但在同樣的穩(wěn)定濃度目標(biāo)下，如450和550 ppmv CO2e的GHG濃度穩(wěn)定目標(biāo)下，IPCC排放情景I和WRE 350排放路徑以及IPCC排放情景III和WRE450排放路徑出現(xiàn)峰值的年份范圍均有一定差距。下面，本文

將應(yīng)用MAGICC模型對(duì)WRE350和WRE450排放路徑進(jìn)行調(diào)整和運(yùn)算，并對(duì)結(jié)果予以比較和分析。

2.1 排放情景說明

如前所述，各氣候模型雖碳排放計(jì)算有所不同，但其濃度變化都是將凈排放或累計(jì)排放乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)得出。因此，本文嘗試在累計(jì)排放量不變的前提下，將WRE350和WRE450排放路徑的峰值考慮到CO2是最主要的溫室氣體，為簡(jiǎn)化模型運(yùn)算，本文對(duì)排放路徑進(jìn)行調(diào)整的峰值均指CO2排放峰值。年份分別予以調(diào)整。受篇幅所限，僅給出WRE450排放路徑的調(diào)整過程：首先，將WRE450峰值出現(xiàn)的年份由原路徑的2010年調(diào)換至2015年和2020年，而其他年值不變；其次，考慮到上述調(diào)整僅針對(duì)峰值時(shí)點(diǎn)，為進(jìn)一步研究排放路徑與濃度的關(guān)系，在累計(jì)排放量不變的前提下，將WRE450的峰值按照其原斜率水平外推至2015-2040年(記為WRE450’排放情景，以峰值年份區(qū)分，如圖3所示)。WRE350也同樣將其峰值進(jìn)行外推，記為WRE350’排放情景。

由圖3可見，為保證WRE450’累計(jì)排放量不變，新排放路徑在到達(dá)峰值后需迅速回到原排放路徑，并進(jìn)行更大力度的減排，且出現(xiàn)峰值年份越晚，減排力度需更大。

2.2 模型運(yùn)算結(jié)果

由模型結(jié)果可得，在第一步對(duì)WRE350和WRE450排放路徑進(jìn)行微調(diào)的情況下，目標(biāo)年的濃度與原排放路徑相比幾乎不變。以WRE450為例，峰值為2020年與2010年相比，CO2濃度的最大差為0.1 ppmv，而2100年的濃度差僅為0.01 ppmv。下面，將主要分析WRE450’排放情景的運(yùn)算結(jié)果，其CO2濃度變化情況如圖4所示。

由圖4可見，其濃度變化可分為三個(gè)階段：首先，隨著峰值調(diào)整逐漸滯后，其濃度變化將逐漸加?。划?dāng)排放路徑到達(dá)峰值并迅速回落時(shí)，

其濃度變化也在達(dá)到最大值后逐

漸變緩并回到原濃度水平；最后，當(dāng)調(diào)整后的排放路徑在后期進(jìn)行更大力度的減排時(shí)，濃度將低于原排放路徑水平，且目標(biāo)年的變化值要遠(yuǎn)小于濃度變化最大值。WRE350’排放情景的濃度變化情況也體現(xiàn)出同樣的階段性特點(diǎn)。

2.3 結(jié)果比較與分析

如上顯示，將WRE350、450排放路徑峰值推遲后，濃度在預(yù)測(cè)期內(nèi)均有所增加，增幅取決于排放路徑的調(diào)整力度，但目標(biāo)年改變值較小。下面，對(duì)濃度變化的最大值與目標(biāo)年改變值進(jìn)行對(duì)比，如圖5所示。

圖5中所標(biāo)數(shù)值分別為將WRE450排放路徑峰值年份調(diào)整至2020-2040年時(shí)，與原排放路徑濃度相比濃度變化的最大值和目標(biāo)年的改變值（取其絕對(duì)值）。由圖5可見，隨著峰值調(diào)整時(shí)間逐漸滯后，濃度變化最大值逐漸加?。荒繕?biāo)年的改變值也體現(xiàn)出同樣趨勢(shì)，但僅為最大值的1/3左右。當(dāng)峰值年份調(diào)整至2035年時(shí)，濃度改變的最大值為22-8 ppmv，而目標(biāo)年的改變值僅為7-5 ppmv。WRE350’排放情景的CO2濃度變化情況也體現(xiàn)出同樣特點(diǎn)，當(dāng)峰值年份調(diào)整至2020年時(shí)，濃度改變的最大值為6.4 ppmv，而目標(biāo)年的改變值僅為1.9 ppmv。

以上說明在累計(jì)排放量不變的前提下，對(duì)排放路徑的調(diào)整對(duì)預(yù)測(cè)期內(nèi)的濃度有一定影響，但對(duì)目標(biāo)年的影響較小。這就可以解釋為何IPCC和WRE排放情景雖然排放路徑不同，但卻能滿足同樣的濃度穩(wěn)定目標(biāo)。圖6是IPCC和WRE排放情景累計(jì)排放量的比較情況。

由圖可見，IPCC和WRE排放情景中相應(yīng)排放路徑的

累計(jì)排放量均在一定水平浮動(dòng)。以550 ppmv CO2e的濃度穩(wěn)定目標(biāo)為例，它們?cè)?000-2100年期間的累計(jì)排放量均在600 GtC左右。其中，WRE450排放路徑在考慮和不考慮氣候反饋情況下的CO2累計(jì)排放量分別為540 GtC和650 GtC， 均值為595 GtC， 在不考慮氣候反饋的情況下所允許的碳排放空間可增加大約20%；而在IPCC情景III中，最下限和最上限對(duì)應(yīng)的CO2累計(jì)排放量分別為450 GtC和720 GtC，均值為585 GtC。WRE350排放路徑和IPCC情景I的對(duì)比也體現(xiàn)出如上特點(diǎn)，如圖6所示。

綜合以上，通過對(duì)穩(wěn)定濃度目標(biāo)下排放路徑變化情況的探討和排放路徑調(diào)整后濃度變化結(jié)果的分析可知，目標(biāo)年濃度的變化將取決于起始年至目標(biāo)年的累計(jì)排放量和排放路徑。當(dāng)排放路徑峰值逐漸調(diào)整滯后時(shí)，在后期進(jìn)行更大力度的減排可使累計(jì)排放量在預(yù)測(cè)期內(nèi)保持不變；而濃度在預(yù)測(cè)期內(nèi)雖然將有所增加，但目標(biāo)年的變化較小?？紤]到我國(guó)正處于快速的工業(yè)化和城市化進(jìn)程，盡管我國(guó)已明確制定了2020年單位GDP的二氧化碳排放量相比2005年水平降低40% -45%的減排自主行動(dòng)目標(biāo)，但由于特殊的發(fā)展階段和能源結(jié)構(gòu)，我國(guó)的碳排放絕對(duì)量在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)還將持續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)各方面研究［11-12］，即使在低碳發(fā)展情景下，我國(guó)整體碳排放也需在2030-2035年才能達(dá)到峰值。如果我國(guó)能結(jié)合自身發(fā)展階段特點(diǎn)爭(zhēng)取延緩碳排放空間，使碳排放水平仍可以先繼續(xù)緩慢增長(zhǎng)，而在工業(yè)化進(jìn)程完成之后再承擔(dān)GHG減排義務(wù)，屆時(shí)許多減排技術(shù)(如可再生能源發(fā)電和碳捕獲與封存技術(shù)等)也將有望通過商業(yè)化進(jìn)程降低成本并日臻成熟，這對(duì)我國(guó)未來能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展是較為有利的。

3 結(jié) 論

如何制定氣候變化控制目標(biāo)以及根據(jù)目標(biāo)進(jìn)行碳排放權(quán)分配一直是國(guó)際政府間氣候變化談判的焦點(diǎn)問題。由于國(guó)際社會(huì)對(duì)氣候變化控制目標(biāo)的科學(xué)性以及確定目標(biāo)下GHG排放路徑的不確定性一直存在爭(zhēng)議，使穩(wěn)定濃度目標(biāo)下排放路徑的不確定性成為了一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)研究問題。本文應(yīng)用MAGICC模型對(duì)WRE排放路徑進(jìn)行了調(diào)整和運(yùn)算，對(duì)2100年GHG濃度控制在450和550 ppmv CO2e穩(wěn)定目標(biāo)下排放路徑的變化及影響進(jìn)行了初步的研究和探討。結(jié)果顯示，目標(biāo)年濃度的變化取決于累計(jì)排放量和排放路徑。將排放路徑峰值逐漸調(diào)整滯后時(shí)，為保證累計(jì)排放量不變，需在后期比原排放路徑進(jìn)行更大力度的減排。濃度在預(yù)測(cè)期內(nèi)將逐漸增加，但目標(biāo)年的結(jié)果變化較小，約為濃度變化最大值的1/3左右。

考慮到氣候變化科學(xué)中相關(guān)資料和數(shù)據(jù)的可得性，本文對(duì)此進(jìn)行的研究和探討是很初步的。進(jìn)一步地對(duì)濃度改變將導(dǎo)致溫升變化的探討則更需考慮到輻射強(qiáng)迫、氣溶膠以及氣候模型中對(duì)氣候反饋和氣候敏感度等重要參數(shù)的設(shè)定，這個(gè)過程的不確定性將進(jìn)一步變大。未來隨著國(guó)際社會(huì)對(duì)氣候變化研究中的不確定性等關(guān)鍵問題進(jìn)行更深入的科學(xué)研究并達(dá)成廣泛共識(shí)，可為此提供更堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)和更新穎的研究思路。我國(guó)應(yīng)緊密追蹤氣候變化科學(xué)中不確定性和最新進(jìn)展并開展相關(guān)研究，力求在此基礎(chǔ)上提出基于公平原則和自有研究成果的GHG排放路徑。這將為發(fā)展中國(guó)家爭(zhēng)取合理權(quán)益，使國(guó)家在氣候談判中把握主動(dòng)，為我國(guó)在快速工業(yè)化和城市化進(jìn)程中轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，邁上低碳發(fā)展之路贏得充分的準(zhǔn)備時(shí)間。

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Study on the Greenhouse Gas Emission Pathways Aiming at the Stable Concentration Targets

LIU Jia CHEN Wenying LIU Deshun

(Institute of Energy, Environment and Economy, Tsinghua University, Beijing 100084, China)

篇5

[論文摘要] 本文從課堂問題設(shè)計(jì)的重要性、問題設(shè)計(jì)的誤區(qū)為切入，舉例說明了課堂問題設(shè)計(jì)要“基于教學(xué)目標(biāo)、基于有效觀察、基于發(fā)散思維”等的優(yōu)化。

學(xué)起于思，思源于疑。教學(xué)就是不斷引導(dǎo)學(xué)生生疑、解疑的過程。在呼喚以“學(xué)生為本”的新課改中，我們有必要重新認(rèn)識(shí)課堂提問的重要性。

一、問題設(shè)計(jì)的重要性

初中科學(xué)課堂問題的設(shè)計(jì)關(guān)系著學(xué)生的思考質(zhì)量，反作用于課堂教學(xué)的效率。初中生自我表現(xiàn)的心理需求較為強(qiáng)烈，但又存在著主動(dòng)表現(xiàn)的心理障礙。因此，富有藝術(shù)性的課堂問題設(shè)計(jì)，既有利于促進(jìn)學(xué)生的自我表現(xiàn)，又有利于他們克服心理障礙，從而使提問能夠有效地引起學(xué)生的注意，激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性，誘導(dǎo)其展開合理、適度的定向思維，推動(dòng)知識(shí)發(fā)展和創(chuàng)新，同時(shí)也有助于教師在教學(xué)過程中提高教學(xué)目標(biāo)的效率，并突破重難點(diǎn)。然而，不少教師因種種原因使課堂提問陷入有悖于教學(xué)科學(xué)規(guī)律的誤區(qū)，問題設(shè)計(jì)缺乏系統(tǒng)性、目標(biāo)性、思考性、導(dǎo)向性、基礎(chǔ)性等，結(jié)果導(dǎo)致教學(xué)效果大打折扣。

二、問題設(shè)計(jì)誤區(qū)例析

在各種各樣的課堂觀察中發(fā)現(xiàn)，部分老師并沒有對(duì)問題的設(shè)計(jì)進(jìn)行過認(rèn)真的研究。因提問目標(biāo)不清、信口開河而導(dǎo)致學(xué)生乃至老師自身手足無措的現(xiàn)象并非個(gè)別。例如，有教師在上“地球上的水”時(shí)，以娛樂節(jié)目的形式把學(xué)生分成4組，通過一連串問題的搶答、鼓掌、增減分?jǐn)?shù)等形式把課堂搞得“轟轟烈烈”。但細(xì)細(xì)品味不難發(fā)現(xiàn)，這樣的“熱鬧”到底有多少教學(xué)目標(biāo)能得以落實(shí)?這種追求形式的活動(dòng)，最終只會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生厭倦和抗拒心理。究其因是問題設(shè)計(jì)缺乏挑戰(zhàn)性。有一節(jié)科學(xué)公開課，課題是華師大版八年級(jí)(下)第三章“電”的第一節(jié)“自然界的電現(xiàn)象”，上課時(shí)教師提問:“暑假中你們遇到最煩惱的事是什么?”學(xué)生齊聲回答:“停電。”教師:“很好!我們今天就開始學(xué)習(xí)有關(guān)電的知識(shí)。”筆者聽到這，一種悲哀馬上襲上心頭:這哪里是教育?分明是一種扼殺!其問題根本沒有明確的指向。有一位老師在上“鳥類”時(shí)提問:飛機(jī)是模仿什么動(dòng)物制造出來的?生答:鳥類。師:鳥為什么能飛?生答:因有翅膀。師:有翅膀就能飛嗎?生卡殼。這樣的提問根本無法達(dá)到教師的本意(引出本節(jié)課的重點(diǎn):鳥類與飛翔生活相適應(yīng)的特點(diǎn))，原因在于問題的設(shè)計(jì)空洞浮泛，使學(xué)生茫然失措，其結(jié)果必然導(dǎo)致“冷場(chǎng)”。

此外，“為設(shè)疑而設(shè)疑”的提問也非常普遍，如常常問些“是不是”、“對(duì)不對(duì)”的問題，使問題單調(diào)直露、缺乏思考性，而非“在不疑處設(shè)疑”。

縱觀以上事例不難發(fā)現(xiàn)，不合理的問題設(shè)計(jì)是導(dǎo)致學(xué)生思維僵化、創(chuàng)造性被抑制的重要成因之一。如何有效設(shè)計(jì)問題?這是需要我們每一位老師深入研究的問題。

三、優(yōu)化問題設(shè)計(jì)舉例

要在課堂教學(xué)中有效運(yùn)用設(shè)疑策略，先應(yīng)了解設(shè)疑策略與教學(xué)模式間的辯證關(guān)系，即設(shè)疑策略應(yīng)處于下位，應(yīng)服從于教學(xué)模式的總體設(shè)計(jì)?，F(xiàn)以具體實(shí)例加以說明。

1.問題設(shè)計(jì)要基于教學(xué)的具體目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是指教學(xué)活動(dòng)實(shí)施的方向和預(yù)期達(dá)成的結(jié)果，是一切教學(xué)活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿。教學(xué)目標(biāo)主要描述學(xué)習(xí)者在接受教學(xué)過程后所預(yù)期的行為變化，且須以課程標(biāo)準(zhǔn)所限定的范圍和教材內(nèi)容所應(yīng)達(dá)到的深度為依據(jù)。因此，基于教學(xué)目標(biāo)的問題設(shè)計(jì)是教師必須遵守的一個(gè)原則。

2008年12月19日，在本縣農(nóng)村中學(xué)的一堂公開課上，授課教師對(duì)華師大版《科學(xué)》九下第3章第3節(jié)《自然界的碳循環(huán)和氧循環(huán)》的教學(xué)引入是這樣設(shè)計(jì)的:教師在播放“種子萌發(fā)長(zhǎng)成植株”的視頻后提問“感受到了什么”，結(jié)果出現(xiàn)“很神奇”、“美極了”、“種子發(fā)芽”、“植物生長(zhǎng)”等各種答案。此時(shí)教師馬上把話題轉(zhuǎn)到“植物為什么會(huì)生長(zhǎng)”這一話題上，許多學(xué)生的回答也就戛然而止，緊接著的是一些學(xué)生的不滿。問題在哪兒?是因?yàn)橐曨l和提問的目標(biāo)指向不明確!若要生硬地得到“植物生長(zhǎng)”這一答案，既有“定向思維”之嫌，又無法切入教學(xué)目標(biāo)。若改為學(xué)生觀看“溫室效應(yīng)”導(dǎo)致的利和弊的視頻(如氣溫升高使作物生長(zhǎng)周期縮短，使海平面升高等)后，分組討論“地球溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重的原因”(引導(dǎo)學(xué)生從二氧化碳增減的原因進(jìn)行分析)，匯報(bào)交流討論成果，老師再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行提煉和歸納，建構(gòu)自然界中的“碳循環(huán)和氧循環(huán)”，不但能有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，更能有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。 　2.問題設(shè)計(jì)要基于學(xué)生的有效觀察

觀察是知覺的高級(jí)形式，是一種受思維影響而進(jìn)行的有目的、有計(jì)劃、系統(tǒng)化的持久知覺活動(dòng)。觀察比一般知覺有更強(qiáng)的積極性和理解性，思維在其中起著重要的作用。所以，觀察也叫“思維的知覺”。觀察是人們學(xué)習(xí)知識(shí)、認(rèn)識(shí)世界的基礎(chǔ)，也是創(chuàng)造的開端。有效觀察除了需要良好的記錄習(xí)慣外，還要有明確的觀察目的和任務(wù)，要有必要的知識(shí)準(zhǔn)備和周密的觀察計(jì)劃等。而合理的問題設(shè)計(jì)有利于學(xué)生開展有效的觀察。

2009年3月17日，筆者在農(nóng)村中學(xué)聽了華師大八下第3章第4節(jié)《電阻》第一課時(shí)的教學(xué)過程。上課教師在演示“并聯(lián)在同一電路中的兩個(gè)小燈泡發(fā)光現(xiàn)象”(69~71頁“思考與討論”中的實(shí)驗(yàn))后提問:“兩個(gè)燈泡的燈絲長(zhǎng)度與粗細(xì)一樣嗎?與亮度有何關(guān)系?”結(jié)果，學(xué)生并沒有馬上回答，而是重新觀察后回答 “不一樣，燈絲粗而短的更亮”。以上例子從表面看，學(xué)生參與度很高，效果似乎不錯(cuò)，但細(xì)細(xì)分析不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在教師提出問題前的觀察是無效的，他們得出的結(jié)論是提問后的重新觀察，且因問題過于明確，所以缺乏思考的深度，從而出現(xiàn)學(xué)生回答熱烈的教學(xué)假象。因此，這種提問對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效觀察并無多大價(jià)值?？勺鋈缦赂倪M(jìn):在學(xué)生觀察活動(dòng)前，先給予“觀察兩種電路中的燈泡亮度，比較并分析造成燈泡亮度不同的原因，并通過討論得出合理的結(jié)論”這一明確的觀察目標(biāo)，讓學(xué)生在觀察過程中有明確的任務(wù)驅(qū)動(dòng)，使其觀察的目的性更加明確(突出了比較分析的觀察成分)，這種任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的討論也就更有思考性和挑戰(zhàn)性。當(dāng)學(xué)生得出“燈泡亮度與燈絲的長(zhǎng)度和粗細(xì)存在關(guān)系”時(shí)，再追問“怎樣的燈絲更亮?原因是什么?”其設(shè)問便隱含著學(xué)生觀察目標(biāo)指向的引導(dǎo)，有利于學(xué)生通過主動(dòng)觀察并獲得結(jié)論，這不但有利于學(xué)生觀察興趣的培養(yǎng)，也有利于相關(guān)內(nèi)容的理解記憶。

3.問題設(shè)計(jì)要基于學(xué)生的發(fā)散思維

發(fā)散思維與聚合思維相對(duì)，是指從一個(gè)目標(biāo)出發(fā)，沿著各種不同的途徑去思考，探求多種答案的思維。不少心理學(xué)家認(rèn)為，發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的最主要特點(diǎn)，是測(cè)定創(chuàng)造力的主要標(biāo)志之一。因此，課堂教學(xué)提問必須基于學(xué)生發(fā)散思維的基礎(chǔ)。

在上例的“探究導(dǎo)線性質(zhì)與導(dǎo)電性關(guān)系的實(shí)驗(yàn)”中，學(xué)生通常用同一裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后根據(jù)燈泡的亮度說明哪一種導(dǎo)線的導(dǎo)電性好(電阻小)。若在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前設(shè)問:若用該裝置驗(yàn)證銅、鐵、鉛筆芯等的電阻大小時(shí)，最好如何選擇材料的先后次序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?為何要這樣選擇?或在學(xué)生完成該實(shí)驗(yàn)后，教師可能會(huì)發(fā)現(xiàn)不同學(xué)生選擇材料的次序是不同的，此時(shí)教師可以質(zhì)疑“若同一裝置先觀察銅的導(dǎo)電性后觀察鉛筆芯的導(dǎo)電性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)前者燈泡較后者亮，是否就可得出銅的電阻比鉛筆芯的電阻小的結(jié)論?為什么?”設(shè)計(jì)這樣的問題可讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)，電源實(shí)際上也是一個(gè)變量因素，因?yàn)殡S著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，電源電量是要逐漸消耗的。因此，當(dāng)教師問“有什么辦法可以解決這一設(shè)計(jì)缺陷”時(shí)，學(xué)生自然會(huì)想到調(diào)換材料的先后次序重復(fù)實(shí)驗(yàn)即可解決這一問題。

當(dāng)然，問題設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法不僅僅局限于上述三種，只要我們善于不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，不斷學(xué)習(xí)教育科學(xué)理論，就會(huì)不斷優(yōu)化設(shè)問的方法，從而進(jìn)一步提高課堂教學(xué)效率。

[參考文獻(xiàn)]

篇6

【關(guān)鍵詞】高中生物；形象思維；培養(yǎng)

形象思維是人類三大思維（靈感思維、形象思維、抽象思維）之一，是對(duì)形象信息傳遞的客觀形象體系進(jìn)行感受、儲(chǔ)存的基礎(chǔ)上，結(jié)合主觀的認(rèn)識(shí)和情感進(jìn)行識(shí)別，并用一定的形式、手段和工具創(chuàng)造和描述形象的一種基本的思維形式。形象思維是人最本能的思維形式，它以表象為材料進(jìn)行思維，具有形象性、整體性、直接性、想象性、創(chuàng)造性和富含情緒色彩等特點(diǎn)。雖然高中學(xué)生的思維方式已經(jīng)趨向多樣化，而且從初中開始基于經(jīng)驗(yàn)的抽象邏輯思維已經(jīng)在個(gè)體的智力發(fā)展中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但是形象思維也因?yàn)槠涮赜械男蜗笮?、直觀性等特點(diǎn)而更加容易被中學(xué)生所接受和掌握。從高中生物學(xué)角度來說，隨著生命科學(xué)日新月異的發(fā)展，高中生物學(xué)的知識(shí)體系也朝著微觀和宏觀兩個(gè)方向盡力的拓展和延伸，這些微觀到分子水平或者宏觀到整個(gè)生物圈的生物知識(shí)是顯著缺乏直觀性的，這顯然不利于學(xué)生的理解和掌握。如果我們漠視學(xué)生思維習(xí)慣和特點(diǎn)，片面強(qiáng)調(diào)抽象的概念和原理的傳授，而忽視充分運(yùn)用學(xué)生的形象思維展開教學(xué)，我們的教學(xué)效果無疑是會(huì)受到影響的。

一、利用生物插圖及視頻展示，提升學(xué)習(xí)興趣

我國(guó)自占就有“左圖右書”的良好讀書習(xí)慣。插圖是生物學(xué)科形象材料，是生物學(xué)科的骨架，許多生物現(xiàn)象和智能都儲(chǔ)存于圖像之中，所以，教是要根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要，利用多媒體的畫面表示；另外教師也應(yīng)能隨手繪出必要的示意圖，以輔助學(xué)生的理解。同時(shí)教師要對(duì)學(xué)生識(shí)圖的方法進(jìn)行指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生挖掘圖表中的隱含知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力。對(duì)一些相互有聯(lián)系的圖表要求學(xué)生加以比較，通過同中求異的思考過程來提高其分析、判斷和綜合能力。當(dāng)然對(duì)于一些需理解生物現(xiàn)象動(dòng)態(tài)過程的則要求要展示視屏動(dòng)畫等，如有絲分裂、減數(shù)分裂的過程。

通過如此的做法，學(xué)生對(duì)于看圖思考的形象能力將逐步提高，當(dāng)遇到一個(gè)圖，學(xué)生能夠很好的描述其示意的內(nèi)容及內(nèi)在的聯(lián)系時(shí)，學(xué)生已在形象思維上具備了較好的基礎(chǔ)了。

二、通過物理模型的構(gòu)建開展教學(xué)

物理模型是以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征的一種模型，在高中生物中構(gòu)建物理模型是非常常見的。從微觀的角度看，DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型、真核細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模型、突觸的結(jié)構(gòu)模型等；從宏觀的角度看食物鏈和食物網(wǎng)、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的過程圖、生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)的模式圖等都是物理模型。物理模型的構(gòu)建就使得本來學(xué)生根本看不到或者看不全的知識(shí)直觀化、具體化、形象化、整體化，學(xué)生也就能夠比較順利的理解和接受相關(guān)知識(shí)。例如在高中生物學(xué)的有關(guān)知識(shí)體系中，有關(guān)細(xì)胞分裂的知識(shí)是一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，也是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，很多同學(xué)總是理不清細(xì)胞分裂各時(shí)期的特點(diǎn)以及DNA、染色體、染色單體數(shù)量的變化規(guī)律，筆者認(rèn)為解決這個(gè)問題的最好辦法就是讓學(xué)生學(xué)會(huì)構(gòu)建物理模型，具體的說就是讓學(xué)生學(xué)會(huì)畫圖。在實(shí)際教學(xué)過程中，我會(huì)要求每一個(gè)同學(xué)都能熟練繪制每一個(gè)細(xì)胞分裂時(shí)期的簡(jiǎn)圖，然后根據(jù)學(xué)生自己繪制的簡(jiǎn)圖描述相關(guān)時(shí)期細(xì)胞中主要的變化特征和DNA、染色體、染色單體、等物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的數(shù)量變化規(guī)律。在學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的初期，我要求學(xué)生養(yǎng)成解決相關(guān)問題必先繪制相關(guān)圖像的良好習(xí)慣，實(shí)踐表明，這種教學(xué)方法促進(jìn)了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，同時(shí)很好地保證了學(xué)生解決相關(guān)問題的正確率。

三、通過概念圖的構(gòu)建開展教學(xué)

在高中生物學(xué)知識(shí)體系中有為數(shù)眾多的概念需要學(xué)生理解。概念本身雖然屬于邏輯思維的范疇，但我們可以通過一定圖形和必要的關(guān)聯(lián)詞將多個(gè)概念進(jìn)行比較和聯(lián)系，這樣的圖形就是概念圖。如下圖即為比較物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式的概念圖。

構(gòu)建概念圖實(shí)際上就是以形象思維的方式進(jìn)行概念教學(xué)和總結(jié)。雖然這樣的概念教學(xué)難以避免的帶有形象思維的粗略性，也就是說對(duì)概念的內(nèi)涵和外延并不能完全通過概念圖反應(yīng)出來，但它的直觀性和整體性卻有利于學(xué)生更簡(jiǎn)便地領(lǐng)會(huì)到概念的關(guān)鍵內(nèi)涵以及相關(guān)概念之間的關(guān)系。同時(shí)也有利于學(xué)生對(duì)于知識(shí)體系的構(gòu)建。在筆者的實(shí)際教學(xué)過程中，重視幫助學(xué)生構(gòu)建概念圖，同時(shí)更注重于讓學(xué)生自己來構(gòu)建概念圖，這一方面促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)也讓學(xué)生掌握一種重要的學(xué)習(xí)方法。筆者通常的做法是，在新課學(xué)習(xí)的一開始，每學(xué)完一個(gè)章節(jié)，就會(huì)給同學(xué)們展示一張概念圖，以幫助學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理，同時(shí)讓學(xué)生了解概念圖的構(gòu)建方法。學(xué)習(xí)一段時(shí)間后，筆者幫助學(xué)生構(gòu)建的概念圖將趨于簡(jiǎn)單，讓學(xué)生根據(jù)自己對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解對(duì)概念圖進(jìn)行豐富和拓展。

篇7

從考查內(nèi)容方面看，主要考查地理環(huán)境的整體性原理、地域分異規(guī)律、非地帶性現(xiàn)象等主干知識(shí)。從能力要求方面看，主要側(cè)重對(duì)讀圖分析能力、綜合分析能力、推理能力、闡釋問題能力的考查。從呈現(xiàn)形式方面看，主要有兩類：一是以模式圖為載體考查地域分異規(guī)律，二是以區(qū)域圖為依托考查地理環(huán)境整體性原理在特定區(qū)域中的表現(xiàn)和應(yīng)用。

[基本概念掃描]

1.陸地自然帶

不同地域由于所處的緯度位置和海陸位置不同，水熱狀況不同，形成了不同的植被和土壤類型，并在陸地表面呈帶狀分布，構(gòu)成自然帶。植被是自然帶最明顯的標(biāo)志。

2.地域分異規(guī)律

地域分異規(guī)律反映了地理環(huán)境的地域差異，體現(xiàn)了自然地理環(huán)境各要素及其構(gòu)成的自然帶在空間上的規(guī)律性分布。地域分異規(guī)律包括水平地域分異規(guī)律和垂直地域分異規(guī)律，其中水平地域分異規(guī)律主要包括從赤道到兩極的地域分異規(guī)律和從沿海向內(nèi)陸的地域分異規(guī)律。

3.非地帶性現(xiàn)象

受地形起伏、海陸分布、洋流等因素的影響，某些地區(qū)表現(xiàn)出與地域分異規(guī)律不相吻合或者地域分異規(guī)律表現(xiàn)得不很完整、不很鮮明，這類現(xiàn)象統(tǒng)稱為非地帶性現(xiàn)象。

4.地理環(huán)境的整體性.

地理環(huán)境是由地貌、土壤、水、大氣和生物等要素組成的。地理環(huán)境各要素相互滲透、相互制約、相互聯(lián)系，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，并通過水循環(huán)、生物循環(huán)和大氣循環(huán)等不斷地進(jìn)行能量交換與物質(zhì)遷移，推動(dòng)地理環(huán)境的整體發(fā)展變化。

[知識(shí)梳理]

1.陸地自然帶

（1）世界氣候類型、陸地自然帶的分布模型及其對(duì)應(yīng)關(guān)系。如下圖。

（2）運(yùn)用整體性原理探究陸地自然帶的成因和分布規(guī)律。太陽輻射的緯度差異決定了氣壓帶、風(fēng)帶的分布，進(jìn)而影響了氣候類型、洋流的分布，并最終制約著自然地理環(huán)境的地域分異――自然帶的分布。例：赤道附近氣溫高、上升氣流旺盛赤道低氣壓帶熱帶雨林氣候熱帶雨林帶（東岸受暖流影響，熱帶雨林帶向高緯延伸）。北半球中緯度大陸西岸盛行西風(fēng)帶溫帶海洋性氣候溫帶落葉闊葉林帶（受沿岸暖流影響，溫帶落葉闊葉林帶向高緯延伸）。

經(jīng)典研習(xí)

（2013年高考全國(guó)新課標(biāo)文綜卷I）圖2為45°N附近某區(qū)域的遙感影像，其中深色部分為植被覆蓋區(qū)，淺色部分為高原荒漠區(qū)；終年冰雪覆蓋的山峰海拔3424米，距海約180千米。讀圖2，完成4―6題。

4.導(dǎo)致圖示區(qū)域內(nèi)降水差異的主導(dǎo)因素是

（

）

A.大氣環(huán)流

B.地形

C.緯度位置

D.洋流

5.該區(qū)域位于

（

）

A.亞歐大陸太平洋沿岸地區(qū)

B.亞歐大陸大西洋沿岸地區(qū)

C.北美洲大西洋沿岸地區(qū)

D.北美洲太平洋沿岸地區(qū)

6.該區(qū)域中山脈西坡山麓的自然植被屬于

（

）

A.常綠闊葉林

B.常綠硬葉林

C.針闊葉混交林

D.草原

答案：4.B 5.D 6.C

解析：本題組以區(qū)域遙感影像圖為載體考查氣候、自然帶的成因及其分布規(guī)律，強(qiáng)調(diào)考生對(duì)圖示信息的判斷推理及對(duì)自然環(huán)境各要素間聯(lián)系的理解與認(rèn)識(shí)。第4題，由該地區(qū)位于“45°N附近”可推斷該區(qū)域受西風(fēng)控制。圖示東、西兩地區(qū)相距不遠(yuǎn)，但地表植被差異顯著，結(jié)合圖中山脈等信息可作出合理解釋：西側(cè)位于西風(fēng)迎風(fēng)坡，降水多，植被茂密；東側(cè)地處西風(fēng)背風(fēng)坡，降水少，荒漠廣布。第5題，根據(jù)前面的推理，結(jié)合區(qū)域地理知識(shí)可判斷該地區(qū)位于北美洲太平洋沿岸地區(qū)。第6題，根據(jù)“45°N、北美洲太平洋沿岸地區(qū)”可判斷山脈西坡山麓地帶的自然植被為溫帶針闊葉混交林。

2.地域分異規(guī)律

經(jīng)典研習(xí)

（2013年高考山東文綜卷）圖2示意我國(guó)植被的地帶性分布，讀圖回答3―4題。

3.圖中②為 （

）

A.草原

B.荒漠

C.針葉林

D.針闊混交林

4.我國(guó)東部森林植被的東西寬度在南北方向上發(fā)生變化，其主導(dǎo)因素是

（

）

A.緯度

B.洋流

C。地形

D.季風(fēng)

答案：3.A 4.D

解析：本題以我國(guó)植被的地帶性分布示意圖為載體考查地理環(huán)境的地域分異規(guī)律及其影響因素，圖示信息的解讀及原理規(guī)律的遷移是其考核的目標(biāo)所在。第3題，圖2中③一②一①體現(xiàn)了以水分為基礎(chǔ)的從沿海向內(nèi)陸的地域分異規(guī)律，根據(jù)“落葉闊葉林”的信息和大興安嶺、賀蘭山在氣候上的分界意義可以判斷②、①分別為草原、荒漠。第4題，圖2顯示我國(guó)東部森林帶越往北寬度越窄。調(diào)動(dòng)所學(xué)知識(shí)可以判斷，我國(guó)東部越往北受夏季風(fēng)的影響越小，降水越少，因此森林植被分布變窄。

3.地理環(huán)境整體性

[方法技巧歸納]

1.山地垂直自然帶的判斷技巧

（1）山地垂直自然帶譜類似于由赤道到兩極的地域分異，基帶與當(dāng)?shù)厮阶匀粠б恢隆?

（2）山體所處緯度越低，海拔越高，相對(duì)高度越大，垂直自然帶譜越復(fù)雜。

（3）緯度越高，同一自然帶分布的海拔越低。

（4）影響雪線高度的因素：副熱帶降水少、氣溫高，雪線高；赤道地區(qū)降水多、氣溫高，雪線低；喜馬拉雅山南坡為迎風(fēng)坡，降水多，雪線低；全球變暖，冰川退縮，雪線上升。

2.非地帶性現(xiàn)象的分析方法

（1）非地帶性現(xiàn)象的分布。從地形、海陸分布、洋流等非地帶性因素人手分析非地帶性現(xiàn)象的分布：

（2）非地帶性現(xiàn)象的判斷：依據(jù)該現(xiàn)象所處的緯度位置、海陸位置和海拔高度，按地帶性規(guī)律判斷應(yīng)該是什么自然帶，然后將實(shí)際環(huán)境與理論上的自然帶相比較，如果一致就屬于地帶性現(xiàn)象，如果不一致就屬于非地帶性現(xiàn)象。

經(jīng)典研習(xí)

（2013年高考北京文綜卷）40.達(dá)爾文在南美洲考察期間，在①地看到熱帶雨林景觀，在②地觀察到安第斯山植被的垂直變化現(xiàn)象。讀圖14，回答第（2）題。（節(jié)選）

（2）在達(dá)爾文看到的①地景觀和②地現(xiàn)象中，任選其一說明成因。

答案：①地：地處低緯地區(qū)，氣溫高，位于東南信風(fēng)迎風(fēng)海岸，沿岸有暖流經(jīng)過，降水豐沛，形成熱帶雨林景觀?；颌诘兀旱靥幧絽^(qū)，山地海拔高，從山麓到山頂，隨海拔升高，氣溫降低，降水也隨之變化，形成垂直氣候帶，從而形成植被的垂直變化現(xiàn)象。

解析：本題依托達(dá)爾文南美考察路線考查非地帶性現(xiàn)象和垂直地域分異的成因，對(duì)闡釋成因的能力要求較高，同學(xué)們要注意表述的邏輯性和層次性。圖中①地遠(yuǎn)離赤道卻形成熱帶雨林景觀，需要從緯度位置、地形、盛行風(fēng)、洋流等角度綜合分析其成因。回答②地現(xiàn)象的成因（安第斯山植被垂直變化的成因）時(shí)要注意把握因果鏈：海拔升高一水、熱變化一氣候帶變化一植被變化。

3.運(yùn)用地理環(huán)境的整體性原理分析解答問題

地理環(huán)境的整體性原理不僅是基本的地理原理、規(guī)律，更是重要的地理思維方法。下面以河流為例說明整體性原理在分析解答問題中的應(yīng)用。

（1）河流特征。從影響因素入手進(jìn)行判斷、推理河流特征，如：水文特征：地形、地勢(shì)決定河流的落差、流速：氣候影響河流的流量、水位、.汛期、結(jié)冰期；流域內(nèi)的地貌特征、植被覆蓋狀況影響含沙量的大小。水系特征：地形、地勢(shì)決定流向、水系結(jié)構(gòu)；支流發(fā)育、河網(wǎng)密度、流域面積是地形、氣候等因素綜合作用的結(jié)果。

（2）河流與地形、地貌。根據(jù)河流特征判斷地形、地勢(shì)特征：河流發(fā)育在山谷中，向心狀水系指示盆地地形，兩流域的界線為山脊，河流流向指示地勢(shì)高低起伏。河流塑造地貌：上游地形坡度大、流速快，以侵蝕作用為主，多形成溝谷、峽谷地貌；河流流出山口處易形成沖積扇地貌：中下游地區(qū)河流流速減緩，以沉積作用為主，多形成沖積平原和河口三角洲地貌。

（3）植被與河流。上游地區(qū)植被破壞對(duì)河流水文特征及中下游地區(qū)環(huán)境的影響：河流含沙量增大，流量的季節(jié)變化和年際變化增大；河床抬高，湖泊淤積，調(diào)蓄功能減弱。

（4）河流與災(zāi)害。上游地區(qū)地形坡度大，水土流失較嚴(yán)重，多發(fā)滑坡、泥石流災(zāi)害；中下游地區(qū)地勢(shì)平坦，泥沙淤積，易發(fā)洪澇災(zāi)害。

（5）河流開發(fā)利用。上游地區(qū)落差大，水能豐富，可開發(fā)水電；自然景觀多樣，可發(fā)展旅游；地形坡度大，應(yīng)加強(qiáng)水土保持，適宜發(fā)展林牧業(yè)。中下游地區(qū)流速減緩，流量大，可發(fā)展航運(yùn)。干旱區(qū)流域開發(fā)要充分考慮地理環(huán)境整體性，因地制宜進(jìn)行綜合開發(fā)，統(tǒng)籌上、中、下游用水，協(xié)調(diào)生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水關(guān)系；嚴(yán)格控制開發(fā)規(guī)模，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，節(jié)約和合理利用水資源。

經(jīng)典研習(xí)

（2013年高考全國(guó)新課標(biāo)文綜卷Ⅱ）37.閱讀圖文資料，完成下列要求。（節(jié)選）

、

原產(chǎn)澳大利亞東北部熱帶雨林中的幾種高大桉樹，主根深扎地下，能大量吸收地下水。這幾種桉樹適應(yīng)性強(qiáng)，生長(zhǎng)迅速，3―5年即可成材，統(tǒng)稱“速生桉”。我國(guó)西南地區(qū)某地引種速生桉作為造紙?jiān)?。圖6中a、b分別示意該地速生桉種植前、后的變化。

（1）讀圖6a，分析當(dāng)?shù)卣訚色@得穩(wěn)定水源的原因及過程。

（2）讀圖6b，分析種植速生桉后當(dāng)?shù)仄渌脖坏淖兓霸颉?/p>

（4）就降水條件簡(jiǎn)述我國(guó)西南地區(qū)不適宜大面積種植速生桉的原因。

答案：（1）原因：山坡上的天然次生林和灌叢能涵養(yǎng)水源。過程：截留大氣降水，減緩地表徑流，增加雨水下滲，為沼澤提供穩(wěn)定的水源。

（2）植被變化：天然次生林和灌叢退化；沼澤萎縮。原因：速生桉大量消耗地下水，使地下水水位下降。

（4）我國(guó)西南地區(qū)年降水量低于熱帶雨林區(qū)，旱季時(shí)間較長(zhǎng)，降水較少。

解析：本題以“引種速生桉”為素材綜合考查水循環(huán)、地理環(huán)境整體性和差異性知識(shí)，對(duì)考生過程描述、原因闡釋的能力要求較高。第（1）題，先要鎖定地下水是沼澤的穩(wěn)定水源補(bǔ)給，進(jìn)而按圖索驥，以“植被對(duì)徑流的調(diào)節(jié)”為主線從“地表徑流、下滲、地下徑流”等環(huán)節(jié)進(jìn)行描述和闡釋。第（2）題，對(duì)照兩圖，找出種植桉樹前后天然次生林、灌叢、沼澤的變化，根據(jù)圖示地下水位的變化解釋其原因。第（4）題，比較澳大利亞東北部熱帶雨林與西南地區(qū)季風(fēng)氣候降水條件的差異，可從降水多少和季節(jié)變化等方面分析西南地區(qū)不適宜大面積種植桉樹的原因?！?。

[創(chuàng)新習(xí)題]

下圖為青藏高原各地理要素聯(lián)系框圖。讀圖，回答1―2題。

1.圖中①、②、⑧分別表示（

）

A.太陽輻射強(qiáng)、氣溫低、空氣稀薄

B.氣溫低、太陽輻射強(qiáng)、空氣稀薄

C.空氣稀薄、氣溫低、太陽輻射強(qiáng)

D氣溫低、空氣稀薄、太陽輻射強(qiáng)

2.該圖主要反映出（

）

A.地理環(huán)境整體性規(guī)律

B.從赤道到兩極的地域分異規(guī)律

C.從沿海向內(nèi)陸的地域分異規(guī)律

D.垂直地域分異規(guī)律下圖為六種主要植被類型的氣候分布范圍示意圖。讀圖，回答3～4題。

3.序號(hào)①所代表的植被

（

）

A.在非洲分布面積最廣

B.分布在南、北回歸線上

C.能促進(jìn)全球的水循環(huán)

D.破壞之后能快速恢復(fù)

4.序號(hào)②―⑤所代表的植被類型分別是

（

）

A.草原、苔原、闊葉林、針葉林

B.苔原、針葉林、草原、闊葉林

C.針葉林、闊葉林、苔原、草原

D.闊葉林、草原、針葉林、苔原下圖為世界某地區(qū)氣候區(qū)劃示意圖。讀圖，回答5～6題。

5.下列關(guān)于圖中各氣候區(qū)成因的敘述，正確的是

（

）

A.I區(qū)冬季多雨是由于受冬季風(fēng)影響

B.Ⅱ區(qū)極端干旱是由于深居內(nèi)陸

C.Ⅲ區(qū)夏季多雨是由于受赤道低氣壓影響

D.Ⅳ區(qū)多霧是由于受暖流影響

6.陰影部分示意世界著名的“綠色壩”工程，該綠化工程中最常見的樹種是

（

）

A.落葉闊葉林

B.常綠硬葉林

C.常綠闊葉林

D.針葉林

下圖為我國(guó)部分山區(qū)降水量隨海拔分布示意圖。讀圖，回答7―8題。

7.該圖反映出

（

）

A.山區(qū)降水量隨海拔升高而增多

B.山區(qū)降水量隨海拔升高而減少

C.降水量較多的山區(qū)，最大降水量高度相對(duì)低些

D.山頂降水量―般比山麓少

8.山麓地帶的自然帶為落葉闊葉林帶的是

（

）

A.曲線1代表的山地

B.曲線2代表的山地

C.曲線3代表的山地

D.曲線4代表的山地下圖為部分陸地自然帶分布和氣候條件關(guān)系示意圖。讀圖，完成9―10題。

9.下列關(guān)于圖中荒漠帶的敘述，正確的是

（

）

A.受副熱帶高氣壓或信風(fēng)影響，降水少

B.面臨的生態(tài)問題主要是水土流失

C.其在亞洲分布面積最大

D.人類的不合理活動(dòng)是主要成因

10.下列關(guān)于圖中自然帶地域分異規(guī)律的敘述，正確的是

（

）

A.形成該地域分異規(guī)律的主導(dǎo)因素是熱量

B.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地域差異影響了該地域分異規(guī)律的形成

C.反映的是從沿海向內(nèi)陸的地域分異規(guī)律

D.該地域分異規(guī)律的典型地區(qū)分布在大陸東部

下圖中a為某地海陸水循環(huán)示意圖，b為該地甲山自然帶垂直分布示意圖。讀圖，完成11―12題。

11.該區(qū)域 （

）

①地勢(shì)起伏大

②冰川侵蝕作用強(qiáng)

③夏季降水多④河流含沙量大

A.①②

B.③④

C.①③

D.②④

12.若甲山森林急劇減少，對(duì)當(dāng)?shù)厮h(huán)的影響主要有

（

）

①坡面匯流速度加快

②水汽輸送量減少③蒸騰、蒸發(fā)量加大④地下徑流減少

A.①②

B.③④

c.②③

D.①④

下圖為某山地甲、乙、丙三地氣溫和降水量資料圖。讀圖，回答13～14題。

13.據(jù)圖中信息判斷，下列敘述正確的是

（

）

A.丙地位于山地的背風(fēng)坡

B.該山地位于赤道附近

C.流經(jīng)山地西岸的洋流為暖流

D.該山地東坡出現(xiàn)永久性積雪的海拔約為5300米

14.根據(jù)氣溫和降水狀況判斷，在甲地最可能出現(xiàn)的自然帶是

（

）

A.溫帶落葉闊葉林帶

B.亞寒帶針葉林帶

C.溫帶草原帶

D.熱帶雨林帶

15.地理環(huán)境特征既有整體性，又有差異性；自然景觀的分布既有地帶性，又有非地帶性。讀右圖，完成下列問題。

（1）指出從甲地到丁地所反映的自然帶地域分異規(guī)律及其形成的主導(dǎo)因素。

（2）寫出甲自然帶的名稱并說明其未橫穿大陸的原因。

（3）分析丙地氣候的形成原因，并從氣候?qū)Φ孛?、水文、植被等要素的影響說明地理環(huán)境的整體性特征。

16.讀南美洲局部區(qū)域地圖及南美洲南部（45°s附近）地理環(huán)境形成和演變過程示意圖，完成下列問題。

科隆群島是厄瓜多爾在太平洋中的火山群島，地處赤道附近卻涼爽宜人，降水稀少。

（1）科隆群島全年晝夜長(zhǎng)短變化幅度________，巖石類型主要是________________，氣候涼爽、降水稀少的主要原因是________。

（2）說明基多氣溫的主要特征及其成因。

（3）指出利馬附近自然帶的分布特點(diǎn)，并說明其原因。

（4）運(yùn)用地理環(huán)境的整體性原理，說明該地區(qū)南部地理環(huán)境的演變過程。

17.讀自然界碳、水物質(zhì)循環(huán)示意圖，回答問題。

（1）人類對(duì)碳循環(huán)過程的影響是造成目前全球氣候變暖的主要原因，其中最主要的環(huán)節(jié)是________（填序號(hào)）。簡(jiǎn)述該環(huán)節(jié)對(duì)大氣受熱過程的影響。

（2）從水循環(huán)的角度分析圖中綠色植物被破壞對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蚧蚝恿魉漠a(chǎn)生的影響（任選其一回答）。

（3）應(yīng)對(duì)全球氣候變暖，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，人類可以采取哪些有效措施？

參考答案；1.D 2.A 3.C 4.D 5.C 6.B 7.C 8.B 9.A 10.A 11.C12.D

13.D

14.C

15.（1）規(guī)律：由赤道到兩極的地域分異規(guī)律；主導(dǎo)因素：熱量。

（2）熱帶雨林帶；未橫穿大陸是由于東部為東非高原，地勢(shì)高。

（3）常年受副熱帶高氣壓帶下沉氣流的影響，再加上沿岸寒流降溫減濕的作用，丙地氣候極其干旱。由于水分不足，丙地地表徑流很少或有季節(jié)性河流，風(fēng)力作用強(qiáng)烈，形成大片沙漠，植物稀少。

16.（1）不大玄武巖（巖漿巖）寒流降溫減濕

（2）特征：終年溫和，年較差小，晝夜溫差大。成因：地處赤道附近，地勢(shì)高。

（3）熱帶荒漠呈狹長(zhǎng)的帶狀分布。原因：受高大山脈限制難以向內(nèi)陸延伸；沿岸寒流具有降溫減濕的作用，使熱帶荒漠向低緯延伸。

（4）板塊碰撞擠壓，形成高大山脈；山脈阻擋西風(fēng)深入，東側(cè)降水減少，形成溫帶大陸性氣候；森林植被逐漸演化為溫帶草原、荒漠。

17.（1）④化石燃料燃燒導(dǎo)致二氧化碳濃度增加，使大氣吸收地面輻射的能力增強(qiáng)，增加了大氣逆輻射，導(dǎo)致氣溫上升。

篇8

【關(guān)鍵詞】市政工程低碳化；低碳經(jīng)濟(jì)；問題；推行

引言

全球變暖日益威脅著人類的生存和發(fā)展，在這樣的大背景下，“低碳經(jīng)濟(jì)”越來越受到人們的關(guān)注。市政工程不僅僅代表著一個(gè)城市的美好形象，也代表著這個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。處于鬧市繁華之地的市政工程在建設(shè)過程中經(jīng)常出現(xiàn)環(huán)境污染、資源浪費(fèi)等情況。所以，運(yùn)用低碳經(jīng)濟(jì)理論指導(dǎo)市政工程建設(shè)顯得更加重要和急迫。

1、低碳經(jīng)濟(jì)定義

在闡述什么是低碳經(jīng)濟(jì)之前，我們必須先來了解一下什么是可持續(xù)發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展是指既滿足現(xiàn)代人的需求又不損害后代人滿足需求的能力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展，世界各國(guó)都密切關(guān)注著氣候動(dòng)向，而減緩氣候變化的一個(gè)重要方式就是減少碳排放量，大力倡導(dǎo)低能耗、低污染、低排放的低碳經(jīng)濟(jì)模式。

總而言之，低碳經(jīng)濟(jì)就是在可持續(xù)發(fā)展理念的指導(dǎo)下，一方面依靠技術(shù)創(chuàng)新，另一方面依靠相關(guān)的政策措施，進(jìn)行一場(chǎng)能源革命，憑借“三低”模式：低能耗、低污染、低排放實(shí)現(xiàn)二氧化碳的少量排放，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的全面推廣，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙贏。

2、如何推廣低碳經(jīng)濟(jì)模式

高效利用能源、開發(fā)清潔能源、追求綠色GDP是低碳經(jīng)濟(jì)的實(shí)質(zhì)。創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵：能源技術(shù)創(chuàng)新、減排技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新等。人類生存發(fā)展觀念的徹底轉(zhuǎn)變是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的根本方法。同時(shí)，低碳經(jīng)濟(jì)也是對(duì)科學(xué)發(fā)展觀、節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、構(gòu)建和諧社會(huì)等發(fā)展理念的有效補(bǔ)充。在具體操作過程中，低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式需要滿足以下要求：

2.1發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)

一方面，依靠生態(tài)碳匯建設(shè)、碳捕獲及碳利用技術(shù)的發(fā)展，另一方面，利用低碳技術(shù)、提高能效技術(shù)、節(jié)約能源技術(shù)、可再生能源技術(shù)和溫室氣體減排技術(shù)的進(jìn)步，有效減少二氧化碳的排放，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的低碳化，構(gòu)建健康的生態(tài)環(huán)境。

2.2發(fā)展綠色能源

大力發(fā)展清潔能源：可再生能源、核能、氫能等，努力實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)在生產(chǎn)、交換、分配、消費(fèi)在內(nèi)的社會(huì)再生產(chǎn)全過程的生態(tài)化，建立低碳、無碳的國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系，保證生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的正常運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)人類的可持續(xù)發(fā)展。

2.3發(fā)展低碳化產(chǎn)業(yè)

一方面，要切實(shí)實(shí)行節(jié)能減排政策，有效提高能源利用率，努力改善清潔能源結(jié)構(gòu)，密切關(guān)注自然資源的循環(huán)利用，最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)全過程的資源分配低碳化；另一方面，平衡好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放量的關(guān)系，有效限制高污染的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，著力推進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，重視生態(tài)文明建設(shè)，最終實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。

2.4 發(fā)展低碳化社會(huì)生活方式

一方面，讓人們知道節(jié)能減排的重要性，了解低碳經(jīng)濟(jì)對(duì)于人類可持續(xù)發(fā)展的意義，鼓勵(lì)人們改變與文明生活方式不相適宜的陋習(xí)。另一方面，在社會(huì)上大力倡導(dǎo)文明消費(fèi)和綠色消費(fèi)，倡導(dǎo)健康節(jié)約的生活方式，讓低碳生活理念深入人心。

3、低碳經(jīng)濟(jì)下市政工程建設(shè)過程中存在的問題

市政工程的節(jié)能減排工作一直都是各級(jí)政府的關(guān)注點(diǎn)，現(xiàn)階段，很多市政工程在實(shí)際操作過程中都沒有有效地實(shí)踐低碳政策，存在著許多與低碳經(jīng)濟(jì)要求相悖的地方，極大地妨礙了市政工程的低碳化。

3.1建設(shè)過程中的碳排放沒有按照要求進(jìn)行

一方面，建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的碳排放沒有按照要求進(jìn)行。另一方面，運(yùn)輸碳排、建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)碳排及廢棄物碳排等與建設(shè)相關(guān)的其他作業(yè)的碳排放也呈上升趨勢(shì)。除此之外，材料運(yùn)輸、人員建設(shè)、廢棄物處置、建設(shè)機(jī)械作業(yè)、生活服務(wù)、現(xiàn)場(chǎng)辦公等過程中的碳排放量也過多。這些都與市政工程低碳化操作理念相違背。

3.2沒有切實(shí)提高能源利用率

一方面，我們要盡量減少用能，節(jié)約用能，另一方面我們也要想盡辦法提高能源利用率。城市化進(jìn)程的不斷加快，城市功能的不斷提升和完善已經(jīng)讓市政工程的能源消費(fèi)大大增長(zhǎng)了。再加之，某些市政工程在建設(shè)前圖紙?jiān)O(shè)計(jì)不準(zhǔn)確，標(biāo)注不明朗，解釋說明含糊不清，這就導(dǎo)致建設(shè)過程中浪費(fèi)能源的現(xiàn)象頻繁發(fā)生。除此之外，建設(shè)單位不重視經(jīng)濟(jì)管理和組織管理，對(duì)建設(shè)過程監(jiān)管不到位也是造成有效節(jié)能無法實(shí)現(xiàn)的原因之一。

3.3沒有有效減輕環(huán)境污染

低污染是低碳經(jīng)濟(jì)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)之一，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的協(xié)調(diào)離不開環(huán)境污染的減少。一方面，市政工程在建設(shè)過程中沒有及時(shí)采取降低污染的技術(shù)手段和防護(hù)措施。另一方面，也沒有盡可能地進(jìn)行合理的建設(shè)設(shè)計(jì)。這樣一來，就出現(xiàn)了市政工程環(huán)境污染不降反升的現(xiàn)象。

3.4沒有廣泛運(yùn)用低碳技術(shù)

一方面，低碳材料在市政工程的建設(shè)過程中沒有得到廣泛的應(yīng)用，從材料上就沒有辦法降低二氧化碳的排放了。另一方面，國(guó)家的整體技術(shù)水平比較落后，技術(shù)研發(fā)能力十分有限，先進(jìn)有效的低碳技術(shù)還沒能有效廣泛地推廣開來。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的大量建設(shè)，快速推廣低碳技術(shù)顯得越發(fā)迫切。另外，從很多市政工程的建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)來看，很多低碳技術(shù)，如太陽能、小型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能系統(tǒng)、高效冷卻技術(shù)、地?zé)嵯到y(tǒng)、水資源再生利用及水生態(tài)修復(fù)技術(shù)等并沒有得到廣泛地應(yīng)用和有效地推廣，能源利用率始終提不上來也和此有關(guān)。

3.5低碳意識(shí)沒有深入人心

沒有意識(shí)就沒有行動(dòng)。意識(shí)是行動(dòng)的前提。低碳經(jīng)濟(jì)的相關(guān)政策和措施的推行離不開低碳理念的深入人心。只有低碳理念人人認(rèn)可了，在其推行過程中才會(huì)暢通無阻。因此，在市政工程低碳化的過程中，建設(shè)企業(yè)、建設(shè)業(yè)主、監(jiān)管單位、建設(shè)工人等參與單位與人員具備深刻的低碳意識(shí)顯得尤為重要，僅僅具有專業(yè)的建設(shè)能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

4、低碳文化理念的建立與方式的推行

摒棄之前的粗放的建設(shè)方式，果斷采取“三低”模式：低排放、低能耗、低污染是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵所在。以建設(shè)單位為重點(diǎn)，聯(lián)合業(yè)主、監(jiān)理，統(tǒng)籌協(xié)作、共同努力是實(shí)現(xiàn)市政工程“三高”：高效能、高效率、高效益的關(guān)鍵所在。

4.1低碳文化在企業(yè)中的建立

企業(yè)文化是一個(gè)企業(yè)在長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)管理戰(zhàn)略實(shí)踐中所凝結(jié)起來的一種文化氛圍、企業(yè)精神、經(jīng)營(yíng)理念，并體現(xiàn)在企業(yè)全體員工所共有的價(jià)值觀念、道德規(guī)范和行為方式。以企業(yè)文化的形式將低碳理念深入到每一個(gè)員工的心中是企業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的根本措施。首先，低碳經(jīng)濟(jì)理念必須被列入企業(yè)價(jià)值觀之中，成為每一個(gè)員工的基本價(jià)值取向之一。其次，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)宗旨不是要搞什么“面子工程”，而是以“三低”：低排放、低污染、低能耗為重點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)低碳增長(zhǎng)為目標(biāo)。最后，要把一些關(guān)于低碳經(jīng)濟(jì)理念的模糊之處給理清，將低碳經(jīng)濟(jì)理念變?yōu)槊恳粋€(gè)員工的行為習(xí)慣。

4.2低碳設(shè)計(jì)理念的全面推廣

實(shí)現(xiàn)市政工程建設(shè)低碳化僅僅將目光放在建設(shè)環(huán)節(jié)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還要考慮到市政工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。主要包括三個(gè)方面的設(shè)計(jì)：材料的設(shè)計(jì)、主體工程的設(shè)計(jì)和回收的設(shè)計(jì)。在材料設(shè)計(jì)方面，要盡量選用不易受腐蝕、易于清潔和維護(hù)的材料，以及可再生、可降解的綠色環(huán)保材料，盡可能地延長(zhǎng)市政工程建筑的使用壽命，降低維護(hù)成本。在主體工程設(shè)計(jì)方面，依據(jù)相關(guān)的法律法規(guī)，建設(shè)前建立嚴(yán)格的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，憑借標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格控制達(dá)到建筑低碳化目標(biāo)。在回收設(shè)計(jì)方面，新工程中，要最大限度地采用回收或再生后的零部件和材料，使得市政工程建設(shè)很好地實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。

4.3綠色建設(shè)方式的快速推行

《綠色建設(shè)導(dǎo)則》中關(guān)于綠色建設(shè)的描述為：工程建設(shè)中，在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，通過科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步，最大限度地節(jié)約資源與減少對(duì)環(huán)境負(fù)面影響的建設(shè)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)四節(jié)一環(huán)保（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)）。在材料方面，設(shè)備和材料的質(zhì)量必須嚴(yán)格把關(guān)，保證建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)沒有被淘汰性的機(jī)械設(shè)備以及不符合環(huán)保要求的工程材料；在建設(shè)環(huán)境方面，最好進(jìn)行封閉式建設(shè)，避免噪聲和揚(yáng)塵污染，同時(shí)也要保證建設(shè)場(chǎng)地的整潔；在管理方面，要進(jìn)行科學(xué)管理，合理分配各種建設(shè)器械和工具，建立完善的建設(shè)保養(yǎng)制度。

5、結(jié)語

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與基礎(chǔ)工程的大量建設(shè)呼喚著低碳經(jīng)濟(jì)的快速推行。只有低碳經(jīng)濟(jì)理念深入人心了，人類的可持續(xù)發(fā)展才有可能早日實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]低碳經(jīng)濟(jì)視閾下的市政工程施工研究； 楊洪镅；實(shí)驗(yàn)室研究與探索2012-07-15

篇9

【關(guān)鍵詞】小組報(bào)告 地學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)

【基金項(xiàng)目】重慶市研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（yjg143038）：研究生創(chuàng)新能力與學(xué)術(shù)規(guī)范教育平臺(tái)課程的實(shí)踐與改革。

【中圖分類號(hào)】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）06-0249-02

一、地學(xué)教學(xué)中存在的問題

1.地學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)

地學(xué)是指有關(guān)地球科學(xué)的所有學(xué)科的統(tǒng)稱。除具有與其他基礎(chǔ)自然學(xué)科的相同之處外，地學(xué)還具有其獨(dú)特的學(xué)科特點(diǎn)：（1）地學(xué)研究?jī)?nèi)容的復(fù)雜性，既包括物質(zhì)的復(fù)雜性，從基本離子到地球構(gòu)成，從有機(jī)分子合成到生命演化的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)；也包括四維的時(shí)―空性，從毫秒到十億年，從納米到星系的大跨度時(shí)―空緯度；（2）既有放之四海而皆準(zhǔn)的地學(xué)原理的普適性，又有各地域演化的獨(dú)特性；（3）由于人類日益強(qiáng)大的改造能力，人―地關(guān)系已經(jīng)不再是一城一地的環(huán)境污染問題，而是成為威脅到整個(gè)地球環(huán)境的全球問題，如碳循環(huán)與全球變暖。

地學(xué)基礎(chǔ)課是包含地球科學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)學(xué)科。在筆者所工作的教研室把《普通地質(zhì)學(xué)》、《礦物巖石學(xué)》、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》、《水文地質(zhì)學(xué)》和《地貌學(xué)與第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)》等作為地質(zhì)基礎(chǔ)學(xué)科（以下所致地學(xué)基礎(chǔ)課均為上述課程）。除地學(xué)課程的上述特點(diǎn)外，現(xiàn)存的部分問題也使地學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)具有一定的難度。

2.存在的問題

地學(xué)是以整個(gè)地球?yàn)檠芯績(jī)?nèi)容的學(xué)科，面對(duì)紛繁復(fù)雜的信息，必需經(jīng)過對(duì)描述對(duì)象進(jìn)行哲學(xué)意義的抽象剝離和數(shù)理分析，才能獲得有效認(rèn)識(shí)。而目前的中學(xué)教學(xué)體系既沒有基礎(chǔ)哲學(xué)的講授，也缺少科學(xué)思維訓(xùn)練。這使得學(xué)生在大學(xué)一年級(jí)學(xué)習(xí)《普通地質(zhì)學(xué)》課程中各種地質(zhì)現(xiàn)象時(shí)，即使經(jīng)過適度引導(dǎo)，也無法形成知識(shí)框架體系，疲于堆疊撲面而至的海量信息。

現(xiàn)有的中、小學(xué)教育方式，形成了以家庭和校園等人造建筑為主要環(huán)境的生活模式。這種成長(zhǎng)于人造環(huán)境的圈養(yǎng)式生活方式從情感上割裂了人與自然的關(guān)系，致使相當(dāng)數(shù)量的學(xué)生帶著對(duì)自然的陌生和恐懼感，參加本來就不多的實(shí)地考察，不能放松體驗(yàn)和形成直接感受，因此也無法獲得應(yīng)有的感性認(rèn)識(shí)，這為進(jìn)一步提升為理性認(rèn)識(shí)造成了先天的障礙。

以高考為目的的高中教育體系中，地理被劃歸為文科，而在高等教育中與地學(xué)相關(guān)的專業(yè)，基本上都是接受理科高中畢業(yè)生。根據(jù)筆者的部分學(xué)生講述，在其高中階段，除會(huì)考內(nèi)容外其余內(nèi)容基本不做講授。這使得相當(dāng)部分學(xué)生缺乏基礎(chǔ)地學(xué)知識(shí)，如不能閱讀地圖，甚至不能理解方向。

此外，在教育部寬口徑、厚基礎(chǔ)的培養(yǎng)模式號(hào)召下，如何在上述條件下和基礎(chǔ)課程總學(xué)時(shí)降低的趨勢(shì)下改善教學(xué)效果，成了擺在授課教師面前的一道難題。

二、把小組報(bào)告引入課堂的嘗試

為了克服上述問題，筆者及同事們進(jìn)行了把小組報(bào)告引入地學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)嘗試，并取得了一定的結(jié)果，在此簡(jiǎn)要介紹。

本文中的小組報(bào)告是指，由學(xué)生自由成組、自由選擇與課程相關(guān)的題目，主動(dòng)通過圖書館和網(wǎng)絡(luò)收集信息，分析整理后形成文字報(bào)告或幻燈片，在課堂上展示和問答的學(xué)習(xí)形式。筆者及同事們?cè)谒v授的《普通地質(zhì)學(xué)》、《礦物巖石學(xué)》、《水文地質(zhì)學(xué)》等地學(xué)基礎(chǔ)課上，進(jìn)行了學(xué)生小組報(bào)告的教學(xué)改革嘗試。

1.時(shí)間上的保證

在所講授的三門課總學(xué)時(shí)超過120學(xué)時(shí)的條件下，每次大課第二節(jié)課的前5分鐘為學(xué)生進(jìn)行小組匯報(bào)時(shí)間。短時(shí)多次，既保證了更多小組的參與機(jī)會(huì)，也由不同面孔給學(xué)生帶來新鮮感。從學(xué)生表現(xiàn)來看，小組報(bào)告形式提高了上課的注意力。

2.在機(jī)會(huì)上的保證

每個(gè)小組一般可分為4-5人。較小的組員人數(shù)，給更多的學(xué)生參與鍛煉的機(jī)會(huì)。給學(xué)生更多的語言表達(dá)和邏輯訓(xùn)練的嘗試，也使學(xué)生更快地適應(yīng)校園生活和今后走上工作崗位打下能力基礎(chǔ)。

3.題目選擇的自由

關(guān)于題目選擇，只要求和本課程相關(guān)即可，一般要求為以講過內(nèi)容為基礎(chǔ)，以便同學(xué)們能夠理解。從學(xué)生的題目選擇來看，如在《普通地質(zhì)學(xué)》中，內(nèi)容大多為孤立的知識(shí)點(diǎn)，隨著課程深入，學(xué)生題目選擇逐漸趨于更高綜合性或更深的描述和解釋。題目難度的提升可以理解為學(xué)生的對(duì)知識(shí)消化后，在廣度和深度上逐步提高的表現(xiàn)。給予學(xué)生題目選擇的自主性后，對(duì)個(gè)別興趣點(diǎn)的深入挖掘，不僅在內(nèi)容對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行了有益的補(bǔ)充，也在形式上影響了其他同學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。

4.本課程的綜合報(bào)告

此外，在課程期末考試前后，另要求學(xué)生進(jìn)行一次綜合小組報(bào)告。要求以小組某一成員的家鄉(xiāng)為對(duì)象，以課程內(nèi)容為分析工具，描述和分析其地質(zhì)現(xiàn)象的形成和演化。綜合小組報(bào)告與課間小組匯報(bào)不同，人數(shù)更少，一般以3-4人分組，時(shí)間延長(zhǎng)為10分鐘，并安排問答環(huán)節(jié)。由于該次綜合報(bào)告被計(jì)入課程總成績(jī)，學(xué)生參與較為積極，取得效果也較好。因要求和形式的安排，學(xué)生們稱之為模擬答辯。

三、成果和存在的問題

經(jīng)過筆者和同事們自2011年開始在課堂中引入各種形式的小組報(bào)告以來，取得了一些成果，也發(fā)現(xiàn)了一定的不足?，F(xiàn)總結(jié)如下：

1.針對(duì)地質(zhì)學(xué)原理理解不足，缺少足夠的野外實(shí)習(xí)時(shí)間

小組報(bào)告以學(xué)生的家鄉(xiāng)為研究對(duì)象，這既為作報(bào)告的學(xué)生提供了研究自己家鄉(xiāng)的機(jī)會(huì)，也給其他同學(xué)學(xué)習(xí)了解其它地域提供了窗口。使學(xué)生能夠更好地理解地學(xué)原理的普適性和區(qū)域的差異性。

2.根據(jù)學(xué)生信息收集能力較低，對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息不能有效甄別的現(xiàn)狀

課堂上下補(bǔ)充講授學(xué)術(shù)搜索引擎的使用，如百度學(xué)術(shù)、谷歌學(xué)術(shù)等。對(duì)圖書館資源的利用，講授圖書分類體系和電子數(shù)據(jù)庫的使用，如本大類圖書編號(hào)，和CNKI和維普等電子資料的利用，既提高小組報(bào)告中的科學(xué)水準(zhǔn)，也為高年級(jí)撰寫論文提供基礎(chǔ)訓(xùn)練，同時(shí)提高了圖書館資源的利用率。

3.針對(duì)學(xué)生良莠不齊的計(jì)算機(jī)水平，要求在小組報(bào)告中使用Word、PowerPoint等常用的辦公軟件

經(jīng)過三個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生通過自己制作和他人的錯(cuò)誤中（課堂小組報(bào)告后進(jìn)行的約1分鐘點(diǎn)評(píng)）吸取經(jīng)驗(yàn)，不斷提高軟件水平。同事反饋在歷屆畢業(yè)答辯中，經(jīng)過小組報(bào)告訓(xùn)練的學(xué)生無論畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的排版和幻燈片的設(shè)計(jì)制作，都表現(xiàn)出了質(zhì)的提升。事實(shí)上，這在小組報(bào)告的進(jìn)程中亦可見提高的跡象。

4.由老師主動(dòng)的知識(shí)灌輸，變?yōu)閷W(xué)生參與的主動(dòng)學(xué)習(xí)

改變以往以體系完整為重的知識(shí)傳授模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與感受的主動(dòng)學(xué)習(xí)模式。強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)，“授人以魚不如授人以漁”，逐步培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣和能力。

由于引入小組報(bào)告教學(xué)方式，目前還只是教學(xué)嘗試階段，不可避免的存在了一些問題：

（1）小組間差異較大。有的小組內(nèi)形成了互幫互助的學(xué)習(xí)風(fēng)氣；同時(shí)個(gè)別小組中，也存在“搭車現(xiàn)象”，即坐享其成，完全交由同組組員完成的。這在一定程度上挫傷了學(xué)生的積極性。

（2）在報(bào)告中，可見較為嚴(yán)重的抄襲現(xiàn)象和對(duì)于網(wǎng)資源的利用不加標(biāo)注的剽竊。但考慮到學(xué)生的實(shí)際情況，承認(rèn)這是學(xué)習(xí)過程中必要的模仿階段；但同時(shí)也嚴(yán)厲指出尊重他人勞動(dòng)的必要性，剽竊的違法性。并注意在不同階段中鼓勵(lì)和告誡的引導(dǎo)比例，既鼓勵(lì)其主動(dòng)性，又不挫傷其積極性。

參考文獻(xiàn)：

[1]余成.結(jié)合地方特色改進(jìn)地學(xué)類課程的教學(xué)工作. 科學(xué)咨詢（科技?管理）. 2014（9）. P5.

[2]侯沛勇.厚基礎(chǔ) 寬口徑 強(qiáng)能力 高素質(zhì).科技?人才：市場(chǎng).1997（1）. p25

篇10

早在2006年,沃爾特就在《自然》雜志上撰文,警告人們隨著西伯利亞永久凍結(jié)帶的融化,甲烷釋放量的增長(zhǎng)可能會(huì)加速氣候的變化。但是,就算她本人也沒有預(yù)料到變化速度竟如此之快。她說:“西伯利亞的湖區(qū)面積比我在2006年的測(cè)量數(shù)據(jù)增大了5倍,這是史無前例的全球性事件,慣性使得更多的永久凍土帶加速融化?！?/p>

過去30年間,地球平均升溫不足1℃,但北冰洋大部分地區(qū)卻上升了大約3℃;一些冰原消失的地方,氣溫甚至上升了5℃。

這種劇烈變暖并不僅限于北冰洋地區(qū),還延伸到周圍的雪原、冰原和永久凍土帶,深入到西伯利亞、阿拉斯加、加拿大、格陵蘭和斯堪的納維亞半島的大部分地區(qū)。2007年,北美洲北部地區(qū)的溫度比1951年-1980年間平均氣溫上升了大約2℃,西伯利亞的部分地區(qū)升溫超過3℃。

北極的迅速變暖意味著,很可能在本世紀(jì)末,地球最北端將升溫10℃,到時(shí)候數(shù)百米深的永久凍土帶將面臨著融化的風(fēng)險(xiǎn)――北極地區(qū)不僅僅是一塊易碎的反射鏡,也是一個(gè)巨大的碳和甲烷的存儲(chǔ)庫,這些溫室氣體被固定在凍土之中或被埋藏在海床之下的冰結(jié)構(gòu)中。

可怕的“解凍”

有人預(yù)測(cè),到2030年的時(shí)候,北極將可能再無夏冰。通常,對(duì)生態(tài)環(huán)境感興趣的人們對(duì)于冰原消失后果的討論總是集中在依靠海冰捕獵的北極熊所面臨的困境。然而,更大的問題還不在此。變暖的北極將改變整個(gè)地球,一些潛在的后果簡(jiǎn)直可以說是災(zāi)難。

比如,洋流變化會(huì)干擾亞洲季風(fēng),而將近20億人依靠這些季風(fēng)提供的雨水來種植糧食。更可怕的是,從融化的永久凍土帶釋放出的甲烷有可能產(chǎn)生反饋,導(dǎo)致全球氣候失控――假如更多的甲烷被釋放出來,那么,無論我們?cè)僭鯓哟蠓麥p溫室氣體排放,地球都會(huì)變得更熱。最近的研究表明,從融化凍土帶釋放出的甲烷量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人們過去的設(shè)想。在過去10年保持靜止不變之后,大氣甲烷水平已開始再次升高,來源可能就是北極永久凍土帶。

在北半球,有1/4的陸地地表包含永久凍土,即永久凍結(jié)的土壤、水和巖石。在一些地方,永久凍土是在最后一個(gè)冰河時(shí)代形成的,那時(shí)海平面很低,這些永久凍結(jié)帶延伸在海洋之下,深藏于海床下。

現(xiàn)在,大面積永久凍結(jié)帶開始消融,結(jié)果是快速侵蝕的土壤、扭曲的高速公路和管道、坍塌的建筑物,以及“醉倒的”森林。

然而,真正讓人擔(dān)心的是,包含于永久凍結(jié)帶中的有機(jī)碳,它們以很久以前死去的動(dòng)植物形式存在。比如,奇異的猛犸象已經(jīng)被冰凍了數(shù)萬年。當(dāng)永久凍結(jié)帶融化之際,其中的大部分碳都可能會(huì)釋放到大氣中。

沒有人確切地知道永久凍結(jié)帶中鎖定了多少碳,但其數(shù)量似乎遠(yuǎn)比我們想像的要多。去年,由佛羅里達(dá)大學(xué)愛德華?索爾領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)國(guó)際合作研究表明,永久凍結(jié)帶的碳含量是先前估計(jì)的兩倍,約為16000億噸――該數(shù)目大約是全世界土壤中碳總量的1/3,是大氣中碳含量的兩倍。

定時(shí)炸彈

索爾估計(jì),按照標(biāo)準(zhǔn)情況,本世紀(jì)將有1000億噸的碳會(huì)被解凍釋放出來。如果這些碳都以甲烷的形式出現(xiàn),那么,其產(chǎn)生的溫室效應(yīng)以目前二氧化碳年排放水平計(jì),相當(dāng)于270年的排放量。“這是一種緩慢運(yùn)轉(zhuǎn)的定時(shí)炸彈。”

已有4萬年歷史的東西伯利亞永久凍結(jié)帶是一個(gè)熱點(diǎn)?！叭蛱柬?xiàng)目”是一個(gè)分析碳循環(huán)的研究網(wǎng)絡(luò),共同主持該項(xiàng)目的菲利普?西艾斯說,僅東西伯利亞這一個(gè)地方就含有5000億噸碳。他還指出,2007年的夏季,東西伯利亞時(shí)有比正常氣溫高7℃的情況。

高溫意味著上層土壤的季節(jié)性融化延伸到超過正常的更深區(qū)域,永久凍土的下層開始融化。微生物能夠分解任何融化層中的有機(jī)物質(zhì),不僅釋放出碳,還會(huì)產(chǎn)生熱,從而導(dǎo)致更深層的融化。西艾斯說,由有機(jī)質(zhì)分解腐爛所產(chǎn)生的熱是另一個(gè)加快凍土融化的正反饋。

融化在永久凍土中的碳既能以二氧化碳也可以甲烷的形式進(jìn)入大氣,后者是更強(qiáng)效的溫室氣體。在這些地區(qū)典型的沼澤土壤和湖泊的低氧條件下,有機(jī)物質(zhì)會(huì)分解出更多甲烷的形式。

在低洼地帶,隨著含冰量很高的凍土融化,土地體積的縮減會(huì)導(dǎo)致地面塌陷,融化的冰水會(huì)形成熱融湖泊。衛(wèi)星勘察顯示,這類熱融湖的數(shù)目正在增加。而沃爾特和其他人的研究顯示,它們可能正是甲烷的一個(gè)重要來源。

將這些研究集中在一起,最新的研究為我們描繪了一幅令人不安的景象。現(xiàn)有的模型沒有包括物質(zhì)分解所產(chǎn)生熱量的反饋?zhàn)饔?所以,凍土實(shí)際融化的速度要比一般設(shè)想的更快。西艾斯說:“最深的永久凍土帶有可能用不了500年,而是在100年內(nèi)就會(huì)消失殆盡?！?/p>

永久凍土并不是甲烷的惟一來源,淺海的沉積物也可能含有豐富的甲烷水合物,這是一種內(nèi)藏甲烷的冰形式(甲烷含量高的就被稱為可燃冰)。讓人擔(dān)心的是,人們認(rèn)為北冰洋下面儲(chǔ)有大量的甲烷水合物。由于這里的水非常冷,人們可以在更接近地表的地方發(fā)現(xiàn)甲烷水合物。這些淺表沉積物對(duì)于地表水的升溫更為敏感。

挪威特羅姆瑟大學(xué)的尤爾根?明內(nèi)特曾分析過以往北極甲烷水合物的噴發(fā),他認(rèn)為,“全球變暖將引起更多噴發(fā)和更多釋放。”

危險(xiǎn)已經(jīng)來臨?

雖然自從前工業(yè)時(shí)代起,大氣甲烷水平已經(jīng)比過去增加了一倍,但在過去的10年前后,卻沒有多大變化?？墒请S后,在2007年,幾百萬噸的額外甲烷神秘地進(jìn)入了大氣層。利用遍布全球的甲烷監(jiān)測(cè)器進(jìn)行詳細(xì)分析的結(jié)果指出,這些甲烷大部分來自遠(yuǎn)北地區(qū)。西艾斯說,西伯利亞的永久凍土帶看起來像是最大的來源。

這種說法還有爭(zhēng)議。麻省理工學(xué)院全球改變科學(xué)中心的馬特?里格比曾經(jīng)分析過甲烷激增,他說,我們還不能斷定融化凍土的釋放就是主要促成甲烷增高的原因,但“2007年西伯利亞異常溫暖,而在氣溫升高的時(shí)候,我們有可能看到釋放量的增多”。

升高可能僅僅是一種暫時(shí)現(xiàn)象,或某一大事件的開始。西艾斯說:“一旦這個(gè)進(jìn)程啟動(dòng),很快就會(huì)變得不可阻擋。”

沃爾特同意這種說法。她估計(jì),現(xiàn)在只有幾千萬噸的甲烷被釋放。“但是,還有幾百億噸可能被釋放”,全球變暖的速度越快,釋放量提高得就越快。

儲(chǔ)存在遠(yuǎn)北的碳,有可能將全球溫度提高10℃或更高,這導(dǎo)致釋放出更多的溫室氣體,這些釋放物再引起進(jìn)一步升溫――這種惡性循環(huán)最終將可能使氣候失去控制。

洋流輸送減弱的后果

對(duì)于北極冰融,還有一個(gè)值得關(guān)注的問題,這就是:越來越多的淡水涌入北冰洋。海冰范圍和厚度的縮減已經(jīng)增加了大量淡水,與此同時(shí),河流入海的水量比半個(gè)世紀(jì)之前增加了10%。部分原因是由于空氣變暖導(dǎo)致降水增加――溫暖的空氣可以容納更多水分;另一部分原因是由于永久凍土帶和冰雪融化的結(jié)果。然而,還有更多的淡水來自融化的格陵蘭冰原。隨著北極的進(jìn)一步變暖,這些淡水溪流將會(huì)增多。

這些額外的淡水將使驅(qū)動(dòng)熱鹽環(huán)流或叫做海洋輸送流的泵力減弱。其中最著名的洋流是北大西洋灣流。這些傳輸是在所有大洋中進(jìn)行的,它開始于大西洋的最北部,在格陵蘭,通常密度高的水會(huì)沖入洋底,這里的水之所以變得致密,部分原因是因?yàn)闇囟鹊?還有一部分原因是因?yàn)樾纬珊１黾恿他}度。隨著大量額外淡水的涌入,當(dāng)海水變得相對(duì)溫暖、而且不再那么咸時(shí),人們就會(huì)擔(dān)心驅(qū)動(dòng)熱鹽環(huán)流的泵力減緩,這有可能造成歐洲北部氣溫下降(極端情況即電影《后天》里面所描述的情形)。

即使洋流輸送放慢也會(huì)產(chǎn)生巨大的變化。氣候模型表明,海洋輸送的變化會(huì)改變?nèi)澜绲慕涤昴Ｊ?。這些模型是以對(duì)過去海洋傳送關(guān)閉期間氣候如何改變的研究為背景的。

英國(guó)雷丁大學(xué)氣候系統(tǒng)研究沃爾克研究所的董步文(音)說,最嚴(yán)重的后果,是大概會(huì)中斷并可能完全毀掉亞洲季風(fēng),導(dǎo)致南亞的嚴(yán)重干旱。他說:“這可能會(huì)給這些國(guó)家造成巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)影響?！?/p>

再重復(fù)一遍,季風(fēng)中斷將會(huì)對(duì)南亞的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大影響。亞州季風(fēng)是這塊人口最為稠密的大陸上大部分地區(qū)最主要的水源。南亞的人口約為20億,占地球人口的1/3,這里的人們依靠季風(fēng)栽種糧食。