前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的碳循環(huán)的特點(diǎn)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
“生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)”是蘇教版八年級(jí)《生物》下冊(cè)第25章第二節(jié),本節(jié)內(nèi)容綜合性較強(qiáng),既涉及光合作用、呼吸作用、生態(tài)系統(tǒng)、食物鏈、食物網(wǎng)等方面的知識(shí),又涉及能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán);不僅與生活和生產(chǎn)密切相關(guān),又與全球的環(huán)境、資源密不可分。能量流動(dòng)是一個(gè)比較抽象的過程,各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中能量的來源和去路比較復(fù)雜,學(xué)生理解難度相對(duì)較大。但八年級(jí)學(xué)生已具有一定的分析問題能力,又學(xué)過水(氧)循環(huán)以及生態(tài)系統(tǒng)組成等基礎(chǔ)知識(shí)。另外,生活經(jīng)驗(yàn)也提供給他們大量相關(guān)的信息,學(xué)生對(duì)生物學(xué)主題中與實(shí)際應(yīng)用和社會(huì)問題相關(guān)的內(nèi)容興趣較濃,這是學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的有利條件。為此,本節(jié)教學(xué)以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)及特點(diǎn)和碳循環(huán)過程作為重點(diǎn),將生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析及能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系作為難點(diǎn),應(yīng)用問題情境、閱讀、小組討論、比較和師生談話等多種教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),建構(gòu)自己的認(rèn)知體系。在教學(xué)過程中學(xué)習(xí)分析、總結(jié),學(xué)會(huì)思考。教學(xué)設(shè)計(jì)如下。
2教學(xué)目標(biāo)
2.1知識(shí)目標(biāo)
描述生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán);描述生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn);說出生態(tài)系統(tǒng)中能量的最初來源。
2.2能力目標(biāo)
通過分析總結(jié),培養(yǎng)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力;通過圖片的觀察,培養(yǎng)識(shí)圖、觀察和分析能力;通過討論、交流,培養(yǎng)語(yǔ)言表達(dá)能力、小組合作能力。
2.3情感態(tài)度和價(jià)值觀
正確認(rèn)識(shí)人類作為生態(tài)系統(tǒng)中的一員在物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中的作用,增強(qiáng)環(huán)境、資源意識(shí),更加熱愛大自然和保護(hù)大自然。
3教學(xué)過程
課前教師準(zhǔn)備多媒體課件,學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)課本內(nèi)容,并搜索相關(guān)資料。
3.1引入
播放紀(jì)實(shí)視頻“實(shí)拍灰狼欲捕食羊群,遭到牧民策馬驅(qū)逐”片段,學(xué)生觀察:在草原上,一只野兔遭灰狼的追逐最終被捕食,狼欲捕食羊群,遭到牧民策馬驅(qū)逐。精彩、直觀的視頻展示引入新課,以激發(fā)學(xué)生興趣。創(chuàng)設(shè)問題情境:能否說出草原上一條食物鏈?學(xué)生很容易回答:“草兔狼;草羊狼”等。進(jìn)一步提問:兔(羊)的能量從哪里來?兔(羊)的能量到哪里去了?學(xué)生思考后回答……,那么生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣輸入的呢?又是怎樣傳遞和散失的呢?讓我們一起來共同探究。
3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
提出問題:從上述的食物鏈中,大家知道了兔(羊)靠吃草獲得能量,那么草的能量又從哪里來的?按以下步驟展開教學(xué):(1)第一步指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第一自然段文字,設(shè)置問題①生態(tài)系統(tǒng)的能量最初來源是什么?②能量進(jìn)入生產(chǎn)者的途徑是什么?③能量來源的起點(diǎn)是什么?④流動(dòng)的渠道是什么?設(shè)置問題情境導(dǎo)讀,引導(dǎo)學(xué)生思考、分析,可以提高閱讀效率,教師鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)言,激發(fā)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。(2)第二步嘗試分析“草兔狼”食物鏈中的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)以及所屬的生物組成,學(xué)生分析后作匯報(bào)(如下),明確“營(yíng)養(yǎng)級(jí)”概念。(3)第三步呈現(xiàn)課件“生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的示意圖”并提出問題:能量是怎樣流動(dòng)的?有何規(guī)律?指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第二自然段并分組討論,教師可作為參與討論者,與學(xué)生一起討論。師生交流:輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失了,一部分則用于生產(chǎn)者的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖。在后一部分能量中,一部分被分解者利用,還有一部分被植食性動(dòng)物攝取,這樣能量就從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流人第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),以此類推……教師再問:能量從一種生物傳到另一種生物,是不是百分之百傳遞?為什么?(不是,因?yàn)橛幸徊糠稚⑹Я?能量從哪種生物又流向哪種生物?(由被取食者流向取食者)在食物鏈中,能量流動(dòng)能不能倒流過來?教師引導(dǎo)學(xué)生觀察這條食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的排序是否可以變動(dòng)(不能,單一方向)。能否總結(jié)能量流動(dòng)特點(diǎn)?學(xué)生:逐級(jí)遞減,單向傳遞。接下去,可展示“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”動(dòng)畫(配解說),豐富學(xué)生的感覺視覺,加深學(xué)生對(duì)能量流動(dòng)的理解,有突破教學(xué)難點(diǎn);繼續(xù)展示“能量金字塔”,闡明其含義及特點(diǎn)……通過層層遞進(jìn),引導(dǎo)和分析,使學(xué)生獲得新知,進(jìn)一步完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
3.3生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
過渡:生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)伴隨物質(zhì)的循環(huán),能量由太陽(yáng)提供,物質(zhì)由地球提供的,為什么生態(tài)系統(tǒng)中的大量物質(zhì),億萬(wàn)年來沒有被耗盡呢?是因?yàn)槲镔|(zhì)可以被循環(huán)利用的。教師引導(dǎo)學(xué)生寫出光合作用和呼吸作用的公式,說明二氧化碳在此過程中的作用,從回顧舊知入手,通過知識(shí)遷移把新舊知識(shí)融會(huì)貫通。課件呈現(xiàn)“碳循環(huán)示意圖”并指導(dǎo)學(xué)生分組討論,思考每一個(gè)箭頭代表的生理過程及物質(zhì)名稱,可設(shè)置思考題:①碳在大氣中以什么形式存在的?②碳在生物體內(nèi)以什么形式存在的?③大氣中二氧化碳的主要來源?④地球上無數(shù)的生物每天都要消耗大量氧氣并產(chǎn)生大量的二氧化碳,為什么我們沒有缺氧?⑤嘗試描述碳循環(huán)的過程。通過圖片觀察提高學(xué)生的識(shí)圖能力,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析能力,在討論和交流中,也鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)和小組合作能力。接著,播放“生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)”動(dòng)畫,然后師生共同歸納碳循環(huán)的含義:碳(元素)循環(huán)是指生物(群落)與無機(jī)(非生物)環(huán)境之間進(jìn)行的循環(huán);碳循環(huán)的范圍是全球性的,特點(diǎn)是全球性往復(fù)循環(huán)。引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探討:物質(zhì)是可以循環(huán)利用的,那么地球上的資源是不是用之不竭?亂砍濫伐和大量燃燒化石燃料對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)有沒有影響?你有什么建議?談?wù)勛约旱目捶?。同學(xué)們各杼己見。課堂延伸引導(dǎo)學(xué)生利用新知識(shí)去解決實(shí)際問題,學(xué)以致用,同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)境、資源意識(shí)。
中國(guó)是全球陸地碳循環(huán)研究的重點(diǎn)區(qū)域,探明其生態(tài)系統(tǒng)碳收支不僅具有非常重要的全球意義,而且對(duì)保障中國(guó)國(guó)家安全和有關(guān)環(huán)境問題的外交談判具有重要作用。凈初級(jí)生產(chǎn)力(Net Primary Productivity, NPP)是指在植物光合作用所固定的光合產(chǎn)物或有機(jī)碳(Gross Primary Productivity, GPP)中,扣除植物自身呼吸消耗部分(Autotrophic Respiration,)后,真正用于植物生長(zhǎng)和生殖的光合產(chǎn)物量或有機(jī)碳量,也被稱為凈第一性生產(chǎn)力[1]。它反映植被生產(chǎn)力狀況,是生態(tài)系統(tǒng)能量與物質(zhì)循環(huán)的基礎(chǔ),在研究區(qū)域乃至全球碳循環(huán)和碳存儲(chǔ)中扮演著重要角色。模型模擬是當(dāng)前在區(qū)域和全球尺度上進(jìn)行陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程模擬和碳收支評(píng)估的主要研究方法。陸地生態(tài)系統(tǒng)過程模型的發(fā)展為系統(tǒng)分析、定量表達(dá)和預(yù)測(cè)陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力、碳循環(huán)對(duì)氣候變化和人類活動(dòng)的響應(yīng)等提供了有力支撐[2]。在過去幾十年中,科學(xué)家相繼開發(fā)了眾多適用于陸地碳循環(huán)的動(dòng)力學(xué)模型,這些模型主要分為生物地理模型、生物地球化學(xué)模型、陸面生物物理模型、全球動(dòng)態(tài)植被模型和遙感模型等[3]。中國(guó)學(xué)者先后從國(guó)外引進(jìn)和改良了CEVSA[4-5]、CASA[6-8]、GLO-PEM[9-11]、BEPS[12-13]等多個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模型,同時(shí)也自主開發(fā)了適用于中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的AVIM2[14-15]、Agro-C[16]、FORCCHN[17]、DCTEM[18]等模型,對(duì)當(dāng)前氣候狀態(tài)下中國(guó)自然陸地生態(tài)系統(tǒng)的凈初級(jí)生產(chǎn)力和碳儲(chǔ)量、未來氣候變化和土地利用變化對(duì)中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響等問題進(jìn)行了模擬分析。
本文收集了不同學(xué)者利用過程模型和遙感模型模擬的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力及其對(duì)未來氣候變化的響應(yīng)情況,旨在系統(tǒng)分析中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力的變化特征,進(jìn)而為中國(guó)的碳收支研究、區(qū)域和全球尺度的碳循環(huán)模型模擬與發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。
2 中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力及其時(shí)間變化
自20世紀(jì)90年代末開始,中國(guó)學(xué)者利用生態(tài)系統(tǒng)過程模型和遙感模型就中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)NPP的估算先后開展了大量研究工作(表1)。由于所應(yīng)用的模型、研究數(shù)據(jù)和研究時(shí)段等有所不同,不同研究結(jié)果間存在差異。但NPP的估算結(jié)果主要集中在1.43~3.30 之間,占表1中所有研究結(jié)果總數(shù)量的77.78%。年均NPP在3.30~4.00和>4.00 的數(shù)值個(gè)數(shù)分別只有4個(gè)。就不同研究所應(yīng)用的模型來看,模擬結(jié)果的低值區(qū)主要集中在CASA、BIOME-BGc和BEPS等模型。綜合不同研究者的研究結(jié)果可以得到,中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)NPP平均為(2.828±0.827)。
表1中加粗標(biāo)記的研究結(jié)果除了樸世龍等研究指出,N沉降以及對(duì)農(nóng)作物施加N肥兩者可以共同解釋1961-2005年中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)凈碳增長(zhǎng)的61%,同時(shí)大氣增加和土地利用對(duì)碳儲(chǔ)存起促進(jìn)作用;但臭氧污染和氣候變化降低了這一時(shí)期的碳匯儲(chǔ)量。
3 中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)不同植被類型凈初級(jí)生產(chǎn)力
由于采用的植被類型圖和模型等存在差異,不同學(xué)者利用過程模型和遙感模型對(duì)中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)同一植被類型單位面積NPP的估算結(jié)果差別較大。本文對(duì)收集到的相關(guān)研究結(jié)果進(jìn)行了匯總分析(圖2)。結(jié)果顯示,常綠闊葉林單位面積NPP為745.12 ,顯著高于其他植被類型,但不同研究結(jié)果間變化范圍很大,介于417.9~1086。之間。落葉針葉林、常綠針葉林和落葉闊葉林相差較小,變化在415.62~513.67之間。不同學(xué)者估算的農(nóng)作物單位面積NPP差別很大,最低值不足最高值的1/4,其均值為458.25,低于闊葉林,但高于針葉林。灌叢與落葉針葉林較為接近,前者為365.08 ,后者為415.62。草地和荒漠均位于低值區(qū),但前者顯著高于后者,分別為217.90和16.52。森林生態(tài)系統(tǒng)單位面積NPP隨林齡的變化而變化。Wang等[51]研究表明,落葉針葉林、常綠闊葉林、熱帶和亞熱帶常綠針葉林和落葉闊葉林單位面積NPP分別在54、40、13和122林齡時(shí)達(dá)到最大值,數(shù)值分別為462、889、620和625。由此可見,中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力具有較大的增長(zhǎng)潛力。
由于不同研究者在進(jìn)行模型模擬時(shí)所用的植被類型圖不同,因此相同植被類型所占面積存在差異。本文統(tǒng)一采用中國(guó)1∶100萬(wàn)植被類型圖中不同植被類型的面積數(shù)據(jù)應(yīng)用DLEM模型研究表明,如果綜合考慮、氣候、和土地利用的影響,1961-2000年中國(guó)草地NPP僅增 加了0.0003 PgC,但是去除的影響后,NPP則增加0.0143 PgC。同時(shí),Ren等[47]指出,要想更全面地了解森林生態(tài)系統(tǒng)碳固持能力的變化及其應(yīng)對(duì)氣候變化和空氣污染的能力,在未來研究中應(yīng)考慮對(duì)流層濃度。
4 未來氣候變化對(duì)中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力的影響
IPCC模擬了8種氣候情景下中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)NPP到本世紀(jì)末的變化情況,結(jié)果顯示,NPP將先增加,到2090年左右達(dá)到最大值,此后開始下降,其可能的原因是由于干旱的壓力。
不同植被類型對(duì)未來氣候變化的響應(yīng)存在差異。Ju等應(yīng)用Crop-C模型預(yù)測(cè)了2000-2050年中國(guó)農(nóng)田NPP在A1B情景下將以0.0006 的速度增長(zhǎng)。
圖3 不同植被類型NPP總量
Fig.3 The total amount of NPP in different vegetation types
5 結(jié)語(yǔ)
綜合分析表明,中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)NPP平均為(2.828±0.827) ,但不同研究者的估算結(jié)果差異較大,主要集中在1.43~3.30 之間。其中,CASA、BIOME-BGC和BEPS模型的模擬結(jié)果偏低。1982-1998年,NPP總體上呈現(xiàn)在波動(dòng)中不斷上升的趨勢(shì),從2.542 增加到2.976,平均每年增加0.027 ,增長(zhǎng)率為1.07%。其中,80年代NPP的變化趨勢(shì)較之90年代平緩。由于各植被類型所占面積不同,其單位面積NPP和NPP總量的大小分布存在顯著差異。單位面積NPP表現(xiàn)為常綠闊葉林顯著高于其他植被類型,但其估算結(jié)果的變化范圍較大,平均為745.12。落葉針葉林、常綠針葉林和落葉闊葉林相差較小,變化在415.62~513.67。之間。不同學(xué)者對(duì)農(nóng)作物單位面積NPP估算結(jié)果的最低值不足最高值的1/4,其均值高于針葉林,但低于闊葉林。灌叢與落葉針葉林的數(shù)值較為接近?草地和荒漠則均位于低值區(qū),但前者顯著高于后者,分別為217.90和16.52 ?;?∶100萬(wàn)中國(guó)植被圖計(jì)算得到的不同植被類型NPP總量表現(xiàn)為農(nóng)作物和草地居于前兩位,兩者之和高達(dá)總NPP的58.34%。其他植被類型中除灌叢和常綠針葉林外均不足總量的10%,其中,以荒漠和混交林的數(shù)值為最低。各森林類型NPP總量之和為0.779,占總NPP的29%。
在未來氣候情景下,中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)NPP總體上可能呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì),但不同研究結(jié)果間差異很大,甚至是完合相悖的結(jié)果。不同植被類型對(duì)未來氣候變化的響應(yīng)同樣存在差異。
盡管過程模型和遙感模型在模擬陸地生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力方面具有諸多優(yōu)勢(shì),如:適用于區(qū)域和全球尺度的時(shí)空連續(xù)分析、有利于對(duì)未來氣候情景的模擬預(yù)測(cè)等,但在模型應(yīng)用中還存在著一定的不足,如:
(1)模型的不確定性分析
模型的構(gòu)建是基于對(duì)現(xiàn)實(shí)過程的簡(jiǎn)化,在此過程中眾多的假設(shè)和主觀判斷給模型帶來了很多隱藏的誤差。并且,模型參數(shù)和輸入數(shù)據(jù)的不確定性同樣影響著模型模擬結(jié)果的精度。但是,這些誤差因素在傳統(tǒng)的不確定性研究中往往被忽略[64]。盡管人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到對(duì)模型模擬結(jié)果進(jìn)行不確定性分析的重要性,但是在目前的碳收支研究中,定量分析其模擬結(jié)果的不確定性仍然是一個(gè)亟待解決的問題。如表1中不同模型對(duì)NPP的估算結(jié)果差別較大,主要原因可能是模型結(jié)構(gòu)、模型參數(shù)和輸入數(shù)據(jù)的不同,但由此引起的NPP差異卻可能掩蓋真實(shí)NPP的大小,因此,對(duì)模型模擬結(jié)果的不確定性分析對(duì)模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性具有重要意義。
(2)模型過程機(jī)理的深入刻畫
雖然目前的過程模型可以模擬出不同環(huán)境條件下植被冠層生理生態(tài)過程的動(dòng)態(tài)變化,但是對(duì)這些變化的認(rèn)識(shí)多停留在經(jīng)驗(yàn)水平,并且我們對(duì)一些生態(tài)系統(tǒng)的過程機(jī)理還不是很清楚。如現(xiàn)有模型對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳、氮、水循環(huán)的耦合關(guān)系還沒有較深入的描述,這需要建立在對(duì)這一關(guān)系的現(xiàn)實(shí)機(jī)理有較充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上;對(duì)生態(tài)系統(tǒng)呼吸的模型構(gòu)建往往受限于我們對(duì)其復(fù)雜過程的理解,因此,往往采用簡(jiǎn)化的方程形式[65]。
(3)碳循環(huán)模型與氣候模式、水文模式的耦合
現(xiàn)有的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模型只考慮了垂直方向的通量,在空間上是相互獨(dú)立的,并沒有考慮水平方向的通量,如物質(zhì)在大氣中的平流傳輸、土壤水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在水平方向的移動(dòng)等,這些不足均會(huì)給陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支模型的模擬結(jié)果帶來很大的不確定性。
(4)遙感數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性
由于遙感數(shù)據(jù)具有易獲取,時(shí)空分辨率高,一些大尺度難于測(cè)量的數(shù)據(jù)信息可以通過遙感反演方式獲得等特點(diǎn),目前區(qū)域和全球尺度的過程和遙感模型多采用遙感數(shù)據(jù)作為模型的部分或全部驅(qū)動(dòng)參數(shù)。但隨著遙感技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)也暴露出以往遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題,如,基于不同精度或質(zhì)量的遙感數(shù)據(jù)可能會(huì)獲得完全相反的結(jié)果。因此,基于遙感參數(shù)計(jì)算得到的凈初級(jí)生產(chǎn)力同樣存在著較大的不確定性,這需要我們?cè)谏钊肓私膺b感數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)以往的模型模擬結(jié)果進(jìn)行校正或剔除。而本文在對(duì)不同研究結(jié)果進(jìn)行匯總 分析時(shí),并沒有考慮這一因素的影響,這將是下一步研究工作關(guān)注的一個(gè)主要問題。
1.與植物對(duì)礦物質(zhì)離子的吸收有關(guān)的是 ( )
A.礦物質(zhì)離子的濃度
B.溫度、水、氣體等環(huán)境條件
C.植物對(duì)礦物質(zhì)離子的吸收能力
D.以上三個(gè)都正確
2.在競(jìng)爭(zhēng)中的種群增長(zhǎng)方程中,競(jìng)爭(zhēng)系數(shù)α、β盧與K1、K2決定物種1、2的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果。物種1取勝,物種2被排斥α、β與K1、K2的關(guān)系是 ( )
2015年成人高考生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)模擬試題及答案(六)
3.種類組成貧乏,喬木以松、冷杉、云杉、落葉松為主的生態(tài)系統(tǒng)是 ( )
A.熱帶雨林
B.落葉闊葉林
C.常綠闊葉林
D.北方針葉林
4.一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)必須有的生物成分是 ( )
A.植物、動(dòng)物
B.生產(chǎn)者、分解者
C.動(dòng)物、微生物
D.微生物、植物
5.可持續(xù)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)是 ( )
A.促進(jìn)農(nóng)村綜合發(fā)展,減少多種經(jīng)營(yíng)
B.保證穩(wěn)定持續(xù)增長(zhǎng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率
C.保持健康、協(xié)調(diào)的生態(tài)環(huán)境,有益于城市人民身體健康
D.合理利用、保護(hù)資源,特別是要保證土壤肥力得到快速的提高
6.現(xiàn)代生態(tài)學(xué)發(fā)展的主要特點(diǎn)之一是( ).
A.以微觀層次為主
B.向微觀和宏觀發(fā)展
C.以宏觀層次為主
D.以個(gè)體層次為主
7.植物花芽的分化和形成的過程中,起著主導(dǎo)作用的是 ( )
A.光照時(shí)間
B.光照強(qiáng)度
C.光照長(zhǎng)度
D.光照速度.
8.黑龍江省是種植水稻緯度最北的地方,此現(xiàn)象是___ 對(duì)生物分布的限制作用的表現(xiàn)。 ( )。
A.日照強(qiáng)度
B.日照長(zhǎng)度
C.常年溫度
D.有效積溫
9.種群的性別比例直接影響種群的繁殖力,兩性花植物種群的繁殖 ( )
A.應(yīng)考慮性別比例問題
B.不考慮性別比例問題
C.應(yīng)考慮育齡雌體數(shù)問題
D.不考慮育齡雌體數(shù)問題
10.下列選項(xiàng)中,不屬于種群自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制的是 ( )
A.遺傳訶節(jié)
B.食物調(diào)節(jié)
C.內(nèi)分泌調(diào)節(jié)
D.動(dòng)物的領(lǐng)域性
11.早稻是不宜連作的農(nóng)作物,其原因是 ( )
A.種群調(diào)節(jié)
B.競(jìng)爭(zhēng)作用
C.抗毒作用、
D.他感作用
12.辛普森多樣性指數(shù)公式中Pi的意義是 ( )
A.群落中的物種數(shù)
B.物種i個(gè)在群落中的蓋度
C.物種i的個(gè)體數(shù)
D.物種i個(gè)體數(shù)占群落中總個(gè)體數(shù)的比例
13.從裸巖開始的旱生演替又屬于 ( )
A.快速演替
B.次生演替
C.內(nèi)因性演替
D.外因性演替
14.中國(guó)植物群落分類的高級(jí)單位是 ( )
A.群叢
B.群叢組
C.植被型
D.群系組
15.生態(tài)系統(tǒng)中的植物群落光能利用率一般是 ( )
A.1%
B.5%
C.10%
D.20%
16.時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣、閉合式的循環(huán)是 ( )
A.氣相型循環(huán)
B.生物循環(huán):
C.沉積型循環(huán)
D.地球化學(xué)循環(huán)
17.碳循環(huán)不平衡帶來的環(huán)境問題是 ( )
A.臭氧層破壞
B.酸雨
C.溫室效應(yīng)
D.水體富營(yíng)養(yǎng)化
18.使多樣性維持高水平的措施是 ( )
A.保持平靜
B.強(qiáng)度干擾
C.中度干擾
D.低度干擾
19.最重要的溫室氣體是二氧化碳,其對(duì)溫室效應(yīng)的作用 ( )
A.100%以上
B.80%以上
C.50%以上
D.20%以上
20.下列屬于生態(tài)因子的是 ( )
A.溫度、食物、濕度、氧氣、二氧化碳等條件
B.溫度、食物、光、土壤、氧氣、二氧化碳等條件
C.溫度、濕度、氧氣、二氧化碳和其他相關(guān)生物等條件
D.溫度、濕度、食物、空氣和其他相關(guān)生物等條件
二、填空題:21~40小題,每小題2分。共40分。把答案填在題中的橫線上。
21.既能按氣相型循環(huán),又能按沉積型循環(huán)的元素是___ 。
22.一般來講,土壤的質(zhì)地可分為沙土、黏土和___ 三大類。
23.當(dāng)水分不足時(shí),往往會(huì)引起動(dòng)物___ 。
24.兩個(gè)或多個(gè)群落或生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡區(qū)域叫 ___ 。
25.群落演替的先決條件是___ 。
26.碳循環(huán)失調(diào)的環(huán)境問題是 ___ 。
27.而容積較小,臨時(shí)性,與外界物質(zhì)交換活躍的庫(kù)稱為___ 。
28.生態(tài)學(xué)研究的每一個(gè)高層次對(duì)象,都具有其下級(jí)層次對(duì)象所不具有的某些___ 。29.在未被生物占領(lǐng)過的區(qū)域,從沒有種子或孢子體的狀態(tài)的原生裸地或水體開始的演替,叫___。
30.一些物種的種群密度有一個(gè)下限要求,如果低于臨界下限,該生物種就不能正常生活,甚至不能生存,這就是___ 。
31.種群的數(shù)量隨時(shí)問的變化而上下擺動(dòng)的情況稱為___ 。
32.在生物機(jī)體內(nèi)部自發(fā)性和自運(yùn)性的時(shí)間節(jié)律,這種內(nèi)源節(jié)律不是精確的24h,因此稱為9___ 。
33.能夠被植物葉綠素吸收利用的太陽(yáng)輻射稱___ 。
34.旱生植物在形態(tài)結(jié)構(gòu)上的特征,一方面表現(xiàn)為增加水分?jǐn)z取;另一方面表現(xiàn)為 。
35.次生演替過程中若群落被進(jìn)一步破壞叫群落退化或___ 。
36.全球生態(tài)學(xué)又叫 ___ 。
37.水生植物區(qū)別于陸生植物之處,一是通氣組織發(fā)達(dá);二是機(jī)械組織___ 。
38.群落演替最后達(dá)到和環(huán)境緊密協(xié)調(diào)的穩(wěn)定群落叫 ___ 。
39.根據(jù)物質(zhì)循環(huán)的路徑不同,生物地球化學(xué)循環(huán)可分為___ 和沉積型循環(huán)兩種類型。40.生物群落是指在一定時(shí)間內(nèi)居住在一定空間范圍內(nèi)的___ 的集合。
三、判斷題:41~50小題,每小題2分,共20分。判斷下列各題的正誤。正確的在題后的括號(hào)內(nèi)劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×”。
41.土壤及時(shí)滿足植物對(duì)水、肥、氣、熱要求的能力,稱為土壤肥力。 ( )
42.根據(jù)植物的可見結(jié)構(gòu)成分的不同而劃分的類群,就是植物的生態(tài)型。 ( )
43.特有種屬于群落成員。 ( )
44.陽(yáng)光被大氣層的氣體所吸收。因此,由于地理位置的不同,輻射的能量也有差異。( )
45.生物群落是生物種內(nèi)許多個(gè)體組成的群體。 ( )
46.群落內(nèi)部的環(huán)境變化是由群落本身的生命活動(dòng)造成的,與外界環(huán)境條件的改變沒有直 接的關(guān)系。 ( )
47.地形因子對(duì)生物的作用主要是直接作用。 ( )
48.生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力是指某個(gè)種群或生態(tài)系統(tǒng)所生產(chǎn)出的有機(jī)物的數(shù)量、重量或能量。( )
49.原生演替的是森林。 ( )
50.生態(tài)農(nóng)業(yè)是運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理和系統(tǒng)科學(xué)的方法,把現(xiàn)代科技成果與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)精華結(jié)合起來而建章的具有高功能、高效益的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。因此,生態(tài)農(nóng)業(yè)可以根本解決地球日益增長(zhǎng)的人口與糧食短缺的問題。 ( )
四、簡(jiǎn)答題:51~53個(gè)小題.每小題10分。共30分。
51.什么是植物的溫周期現(xiàn)象?簡(jiǎn)述晝夜變量與植物干物質(zhì)積累的關(guān)系.
52.什么是種間競(jìng)爭(zhēng)?簡(jiǎn)述種問競(jìng)爭(zhēng)的特點(diǎn)和類型。
53.生物群落有哪些基本特征?
【關(guān)鍵詞】廣西;土壤有機(jī)碳庫(kù);土壤碳密度;GIS
陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)是全球碳循環(huán)的重要組成部分,土壤碳庫(kù)是陸地最大的碳儲(chǔ)庫(kù)。土壤有機(jī)碳的積累和分解的速率直接影響著大氣中CO2濃度的變化,作為溫室氣體的CO2,對(duì)全球的溫度變化起著關(guān)鍵作用,大氣CO2濃度的上升、全球氣候變暖,使土地利用模式及其變化對(duì)土地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響研究成為當(dāng)前的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。全球1m深土壤的有機(jī)碳含量約為1500Pg C,是植被碳庫(kù)(550±100 Pg C)的3倍,大氣碳庫(kù)(805 Pg C)的2倍。土地利用變化主要對(duì)0~20cm土層內(nèi)的土壤有機(jī)碳產(chǎn)生影響,且對(duì)第一層的影響比第二層的大。陸地生態(tài)系統(tǒng)是人類活動(dòng)最頻繁的地方,任何微小的擾動(dòng)變化都可能影響到大氣和土壤之間碳循環(huán)的平衡,進(jìn)而改變?nèi)祟惖纳姝h(huán)境。因此不論是從研究地球各個(gè)圈層之間的物質(zhì)循環(huán)還是從認(rèn)識(shí)自然資源以便為人類更好的利用,都具有重要的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。
土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量研究一般是按照植被類型、土壤類型、生命帶或模型法來做統(tǒng)計(jì)。
1 研究地區(qū)和研究方法
1.1 自然概括
廣西壯族自治區(qū)地處祖國(guó)南疆,位于東經(jīng)104°26'―112°04',北緯20°54'―26°24'之間,北回歸線橫貫全區(qū)中部。全區(qū)土地總面積23.67萬(wàn)平方公里,占全國(guó)總面積2.47%。廣西地貌總體是山地丘陵性盆地地貌,呈盆地狀,其特征是:丘陵錯(cuò)綜,占廣西總面積10.3%;喀斯特廣布,占廣西總面積37.8%;山系多呈弧形,層層相套。廣西是全國(guó)降水量最豐富的省區(qū)之一,各地年降水量為1080~2760mm,大部分地區(qū)在1300~2000mm之間。其地理分布具有東部多,西部少;丘陵山區(qū)多,河谷平原少;夏季迎風(fēng)坡多,背風(fēng)坡少等特點(diǎn)。由于受冬夏季風(fēng)交替影響,廣西降水量季節(jié)分配不均,干濕季分明。4~9月為雨季,總降水量占全年降水量的70%~85%,強(qiáng)降水天氣過程較頻繁,容易發(fā)生洪澇災(zāi)害;10~3月是干季,總降水量?jī)H占全年降水量的15%~30%,干旱少雨。
1.2 數(shù)據(jù)來源
該研究數(shù)據(jù)來源于廣西第二次土壤普查,以土種為基礎(chǔ)分類單元的土壤分類級(jí)別,全區(qū)共觀察土壤剖面186973個(gè),其中水稻土平均208畝一個(gè),耕作旱地土壤平均318畝一個(gè),林荒地平均8396畝一個(gè),共分析土壤剖面樣15112個(gè)(39369層次),理化樣53339個(gè),速測(cè)樣1043381個(gè),共約480萬(wàn)個(gè)分析數(shù)據(jù)。
根據(jù)廣西第二次土壤普查資料,調(diào)查土壤面積為20.08×104km2。其中石灰土所占面積最大:棕色石灰土、棕色石灰泥土占棕色石灰土區(qū)域的面積比分別為13.5%和61.7%,紅色石灰土、紅色石灰泥土占紅色石灰土區(qū)域的面積比分別為66.1%,17.4%。
1.3 研究方法
利用地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS將廣西1:50萬(wàn)的土壤圖數(shù)字化,建立以土種為單位的空間數(shù)據(jù)庫(kù),然后計(jì)算各土屬每個(gè)土層的有機(jī)碳含量:選取該土屬內(nèi)所有土壤的典型剖面,按照土壤發(fā)生層分別采集土壤有機(jī)質(zhì)的含量、土層厚度、容重等數(shù)據(jù),部分土壤容重采用平均值,計(jì)算出每個(gè)土屬的土壤有機(jī)質(zhì)含量,(有機(jī)質(zhì)含量乘以Bemmelen換算系數(shù)得0.58作為計(jì)算有機(jī)碳含量的常量),建立土壤有機(jī)質(zhì)的屬性數(shù)據(jù)庫(kù);利用Arc/Info的空間分析功能計(jì)算出廣西各類土壤的有機(jī)碳含量,并繪制廣西土壤有機(jī)碳密度(土壤有機(jī)碳含量與土壤面積的比值)分布圖。
各類土壤的有機(jī)碳含量:
Ci=0.58×Si∑(HjOjWj)
式中,i為土壤類型,Ci為第i種土壤類型的有機(jī)碳儲(chǔ)量(t),Si為第i種土類的面積,Hj為第i種土壤的j層的土屬平均厚度,Oj為第i種土屬的j層的土壤平均有機(jī)質(zhì)含量,Wj為第i種土壤的j層的土屬平均容重。
本文土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的計(jì)算方法與王紹強(qiáng)等的方法相同,但計(jì)算單位和土壤剖面數(shù)量不同。
研究采用如下流程:
數(shù)據(jù)采集:來源于廣西第二次土壤普查以土種為基礎(chǔ)分類單元的土壤人類級(jí)別,全區(qū)共觀察土壤剖面186973個(gè)其中水稻土平均208畝一個(gè),耕作旱地土壤平均318畝一個(gè),林荒地平均8396畝一個(gè),共分析土壤剖面樣15112個(gè)(39369層)。
土壤剖面有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù):將廣西第二次土壤普查的個(gè)種土種的屬性數(shù)據(jù)錄入ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)。
廣西土壤圖數(shù)字化:將廣西全區(qū)的地形圖進(jìn)行矢量化。
空間分析:利用ArcGIS自帶的空間分析工具,對(duì)數(shù)據(jù)和矢量圖進(jìn)行分析,得出最后成果圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 土壤有機(jī)碳含量
在ArcGIS技術(shù)的支持下,運(yùn)行研究方法,結(jié)果表明:0~100cm剖深下廣西有機(jī)碳儲(chǔ)量為16.80×108t,土壤平均有機(jī)碳密度為8.37kg/m2。
黑泥田、黑色石灰泥土和爛疤锏撓謝碳密度最高,分別為28.45kg/m2、22.26kg/m2和21.03 kg/m2,這些土壤由于形成發(fā)育于山麓坡地以及山間各種微起伏地形的凹地中,有機(jī)質(zhì)分解緩慢,腐殖質(zhì)富集,造成土壤有機(jī)質(zhì)積累,因此總體上土壤有機(jī)密度較高,總面積有293.2km2,占廣西土壤面積的0.15%,土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量為54.59×105t,占總儲(chǔ)量的0.32%。
雜沙赤紅泥土、海積泥土的有機(jī)碳密度較低,分別為6.53kg/m2和2.71 kg/m2,分布面積為14.40km2,占廣西土壤總面積的0.07%,有機(jī)碳含量占總儲(chǔ)量的0.027%。
棕色石灰土、沙泥紅壤和沙泥赤紅壤是廣西分布最廣的土壤,其平均土壤有機(jī)碳密度分別是3.64 kg/m2、6.28 kg/m2和4.55 kg/m2;分布面積分別為4975.9km2、36433.3km2和36967.6km2,分別占全區(qū)土壤面積的2.48%、18.14%和18.41%,其土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量分別為26.83%、10.85%和7.98%。棕色石灰土有機(jī)質(zhì)含量高,土層較黑色石灰土深厚,也比較連片,有機(jī)質(zhì)及速效養(yǎng)分都比較豐富,適合各種植物生長(zhǎng),但巖溶地區(qū)一般地表水小,地下水埋藏深,水分蒸發(fā)大,土壤環(huán)境干旱,僅有稀疏灌叢,植被覆蓋率低,水土流失大。沙泥紅壤一般地處丘陵頂部或中、上部,土體分化層較淺,土層薄,較少開墾利用,多為林、荒地,有機(jī)質(zhì)含量較高。沙泥赤紅壤是廣西南部的重要土壤資源,生產(chǎn)潛力大,肥力中等。
水稻土作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要土壤,在全區(qū)各地都有分布,面積20941.9km2,其平均碳密度為11.4kg/m2,高于全區(qū)的平均水平,這主要是由于水稻土長(zhǎng)期淹水,且受人為增加肥力的影響,有機(jī)質(zhì)積累較豐富,水稻土土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量2391.9×105t,占全區(qū)有機(jī)碳儲(chǔ)量的14.24%。
2.2 廣西土壤有機(jī)碳分布特征
土壤有機(jī)碳密度空間分布受諸多因子影響,如氣候、地形、巖性、土壤和土地利用/覆被等。地表覆被是土壤有機(jī)碳的主要來源。就廣西而言,從北部百色及桂林等地的原始森林出發(fā),經(jīng)中部盆地、丘陵至沿海,植被覆蓋度總體呈現(xiàn)逐級(jí)降低趨勢(shì),這也在宏觀上決定了廣西土壤有機(jī)碳密度的分布也具有相似的走勢(shì)。
氣候類型多樣,夏長(zhǎng)冬短。從氣候區(qū)劃而論,廣西北半部屬中亞熱帶氣候,南半部屬南亞熱帶氣候;從地形狀況來看,桂北、桂西具有山地氣候一般特征,“立體氣候”較為明顯,小氣候生態(tài)環(huán)境多樣化;而桂南又具有溫暖濕潤(rùn)的海洋氣候特色。所以從氣候條件看,廣西北部較之南部,冬季長(zhǎng)夏季短,年平均氣溫低,更有利于有機(jī)碳的積累,故北部有機(jī)碳密度高于南部。
從全區(qū)土壤有機(jī)碳密度總體分布圖上看(廣西土壤有機(jī)碳密度分布圖),廣西西北部、東北部的土壤及南部沿海少量土壤有機(jī)碳密度高于中部盆地及山區(qū),土壤有機(jī)碳密度為5~7 kg/m2的地區(qū)主要分布在桂東的大部分地區(qū),總面積53059.3 km2,占自治區(qū)土壤面積的26.42%;土壤有機(jī)碳密度為7~9 kg/m2的地區(qū)主要有來賓市、河池市的東南以及百色至崇左市的區(qū)域,總面積25679.4 km2,占全區(qū)土壤面積的12.79%;碳密度為9~11kg/m2的地區(qū)主要分布在百色市西部及北部,河池市東北部,桂林北部及東南部,總面積為23008.4km2,占全區(qū)土壤面積的11.46%為三者合計(jì)占全區(qū)土壤面積的50.67%??梢?,全區(qū)有機(jī)碳密度主要在5~11 kg/m2范圍內(nèi)變化。
廣西土壤有機(jī)碳密度分布圖(單位kg/m2)
土壤有機(jī)碳密度5 kg/m2的地區(qū)主要分布在桂中、桂西及桂北的廣大地區(qū),總面積為62468.9km2,占廣西土壤面積的31.10%;而土壤有機(jī)碳密度11 kg/m2的主要分布在百色市北部及西北部、河池東南部、桂林東南部及欽州市和防城港市周邊,總面積36979.0 km2,占全區(qū)土壤面積的18.4%。
2.3 廣西土壤有機(jī)碳密度的比較
磚紅壤、紅壤、赤紅壤是廣西的主要土壤類型,分布面積廣,占廣西土壤面積的64.10%,其土壤有機(jī)碳密度0.85~13.45 kg/m2,變化范圍較大,這是因?yàn)閺V西地處熱帶亞熱帶地區(qū),全年降水較多,溫度較高,植物生長(zhǎng)茂盛但分布不均衡,長(zhǎng)勢(shì)不同,導(dǎo)致分解速度有快慢之分,且如果土地利用不合理,很容易造成土壤有機(jī)質(zhì)的損失。
3 結(jié)語(yǔ)
廣西土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的計(jì)算是根據(jù)第2次土壤普查的土壤剖面的深度計(jì)算的,但土壤剖面以下,仍然含有部分有機(jī)碳,加上土壤空間分布的復(fù)雜性以及人為活動(dòng)因素的影響,因此實(shí)際廣西土壤有機(jī)碳含量的數(shù)值應(yīng)該比計(jì)算的更大。
廣西0~100cm標(biāo)準(zhǔn)剖深土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量為16.80×108t,0~20cm剖深土壤有機(jī)碳含量為6.72×108t,占土壤有機(jī)碳含量的40.0%,廣西地處我國(guó)南部邊疆,境內(nèi)以山地為主,山地、丘陵約占陸地面積的68.3%,地形地質(zhì)條件復(fù)雜,雨水充沛且較集中,大雨、暴雨較多,沖蝕力強(qiáng),極易造成水土流失,土壤有機(jī)質(zhì)的損失。如果不加以阻止,廣西土壤腐殖質(zhì)的損失可以造成生態(tài)危機(jī),因?yàn)橥寥栏迟|(zhì)是地球表面太陽(yáng)能的主要累積器,也是保證生物圈生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的土壤生產(chǎn)力。
綜上所述,必須從源頭上治理水土流失,減少亂砍亂伐,升級(jí)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),因地制宜,改革生產(chǎn)關(guān)系,才能根本上解決土壤有機(jī)碳不斷流失的局面,改善生態(tài)效益,促進(jìn)農(nóng)業(yè)及廣西經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展!
參考文獻(xiàn):
[1]劉紀(jì)遠(yuǎn),王紹強(qiáng),陳鏡明等,1999-2000年中國(guó)土壤與碳氮蓄積量與土地利用變化[J].地理學(xué)報(bào),2004,59(4)
[2]周緒,劉志輝,菊春燕等.基于RS和GIS分析干旱區(qū)土地利用/覆被變化對(duì)陸地植被碳儲(chǔ)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2007(6)
[3]Lal R. 1999. Word soils and greenhouse effect.IGBP Global Change Newsletter,37,4~5
[4]Houghton R A. Balancing the global carbon budget [J].Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 2007(1)
[5]Wang S-Q(王紹強(qiáng)),Zhou C-H(周成虎),L K-R(李克讓).2000.Analysis on spatial distribution of soil organic carbon reservoir in China.Acta Geogr Sin(地理學(xué)報(bào)),55(5):53~544(in Chinese)
[6]Zhong J-H(鐘繼洪),Zhang B-G(張秉剛),Tang S-Y(唐淑英),eds.1998.Soil Physics and Management of Agricultural Development in Guangdong.Guangzhou:Guangdong Science and Technology Press.34~629(in Chinese)
[7]鄧萬(wàn)剛,吳蔚東,陳智明,等.土地利用方式及母質(zhì)對(duì)土壤有機(jī)碳的影響[J].生態(tài)環(huán)境,2008(3)
[8]Li L-H(李凌浩).1998.Effects of land-use change on soil carbon storage in grassland ecosystems.Acta Phytoecol Sin(植物生態(tài)學(xué)報(bào)).22(4):300~302(in Chinese)
[9]Wang Q-B(王其兵),Li L-H(李凌浩),Liu X-H(劉先華),et al.1998.Spatial heterogeneity of soil organic carbon and totai nitrogen in an Xilin River basin grassland,Inner Mongolia.Acta Phytoecol Sin(植物生態(tài)學(xué)報(bào)),22(5):409~414(in Chinese)
一、創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)
掌握基礎(chǔ)知識(shí)是實(shí)施問題教學(xué)法的基礎(chǔ)和前提。教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),將學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)成若干與學(xué)生生活接近、有一定趣味性和挑戰(zhàn)性的問題,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)體系。由于是新授課教學(xué),因此問題應(yīng)簡(jiǎn)單,生態(tài)系統(tǒng)功能教學(xué)習(xí)題設(shè)計(jì)如下。
1.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)
什么叫“能量流動(dòng)”?簡(jiǎn)述能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化過程。如何理解能量流動(dòng)的特點(diǎn)?研究能量流動(dòng)有何實(shí)踐意義?
2.生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)
什么叫“物質(zhì)循環(huán)”?這里的物質(zhì)指什么?農(nóng)田中的DDT,在南極的企鵝體內(nèi)也有,這說明了什么問題?
無機(jī)環(huán)境中的碳以什么形式存在的?這種形式的碳有哪三個(gè)來源?
碳通過什么生理過程進(jìn)入生物群落?生物群落內(nèi)部的碳以什么形式存在?
比較能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。
3.生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞
什么叫“信息傳遞”?這里的信息分為哪些?信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中有何應(yīng)用?
學(xué)生帶著以上問題來學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí),在學(xué)習(xí)的過程中,有哪些收獲、認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn),有哪些疑問、困難和問題,要?jiǎng)幽X動(dòng)筆,明確下來,以便在課堂教學(xué)時(shí)提出交流、討論、探究。
二、巧設(shè)問題,突破重難點(diǎn)
問題也是增強(qiáng)對(duì)重難點(diǎn)理解掌握的一種重要方法,對(duì)問題的設(shè)計(jì)教師應(yīng)有針對(duì)性,可以從最基礎(chǔ)題入手,逐漸變形、引申,讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下積極思考。教師通過提問可了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,通過點(diǎn)撥來幫助學(xué)生攻克重難點(diǎn)。教師不要什么都講,面面俱到,應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位,不要怕自己講得少,敢于把時(shí)間交給學(xué)生、敢于把問題放給學(xué)生,同時(shí)擔(dān)心問題設(shè)計(jì)不合理、擔(dān)心學(xué)生不投入。
例1
(1)寫出①②③④的生理過程及⑤產(chǎn)生CO的方式。
①②③④⑤
(2)碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間以 形式進(jìn)行循環(huán)。
(3)碳循環(huán)中最簡(jiǎn)單的循環(huán)途徑是在 和大氣之間的循環(huán)。
師:提問,點(diǎn)撥CO在生物界與非生物界的循環(huán)過程。
如果用字母來代表上圖中的綠色植物、動(dòng)物、微生物,上圖即變?yōu)?
生:思考圖中的ABCD分別代表生態(tài)系統(tǒng)中的哪一部分,①至⑦分別代表什么過程,并回答。
師:強(qiáng)調(diào)本題的突破口在于,分解者可以分解生產(chǎn)者,分解得到的物質(zhì)又可以被生產(chǎn)者利用,所以生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間應(yīng)該是雙箭頭,根據(jù)箭頭④⑤的指向可以進(jìn)一步判斷出D為分解者。
若上圖表示生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng),則應(yīng)如何做最小的改動(dòng)?該食物網(wǎng)有條食物鏈。
生:思考、回答。
師:點(diǎn)撥本題的突破口在于生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的所以都應(yīng)該是單箭頭。每條食物鏈的起點(diǎn)是生產(chǎn)者,終點(diǎn)是不被其它生物所食的生物,即最高級(jí)消費(fèi)者。
引申練習(xí):下圖是食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖。分析并簡(jiǎn)要回答:
(1)圖中的初級(jí)消費(fèi)者是,蛇是消費(fèi)者,鷹占有的營(yíng)養(yǎng)級(jí)分別有營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
(2)蚱蜢每增加1千克體重至少需消耗的綠色植物千克。
(3)如果蚱蜢突然減少,蜥蜴數(shù)量將會(huì) 。
教師點(diǎn)撥:同一種消費(fèi)者在不同的食物鏈中可以占有不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí),本題中的鷹在不同的食物鏈中分別占據(jù)第三和第五營(yíng)養(yǎng)級(jí),也就是說鷹在該食物網(wǎng)中占有兩個(gè)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
食物鏈中各種營(yíng)養(yǎng)級(jí)變化對(duì)其他生物的影響:第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)減少,固定的總能量較少,其它生物數(shù)量減少,生態(tài)系統(tǒng)將衰退;末端營(yíng)養(yǎng)級(jí)減少,前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)壓力減輕,數(shù)量會(huì)先增加后減少;中間營(yíng)養(yǎng)級(jí)減少,前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)增加;后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)減少。
三、加強(qiáng)練習(xí)
學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的基礎(chǔ)上進(jìn)一步通過做題來提高能力水平。
下圖是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖,圖中“”表示碳的流動(dòng)方向。請(qǐng)回答:
(1)寫出圖中含有四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的食物鏈:(用字母和箭頭表示)。
(2)分析AE和DB過程中碳流動(dòng)形式的不同點(diǎn)。
(3)若生產(chǎn)者有10000kg,按能量最大傳遞效率計(jì)算,位于第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物可增重kg。
(4)據(jù)測(cè)定,生產(chǎn)者在黑暗中每小時(shí)釋放出44mg的CO,而在光照充足的條件下,每小時(shí)釋放出64mg的O,經(jīng)過10小時(shí)可積累葡萄糖mg。
(5)人類大量開采并燃燒由遠(yuǎn)古動(dòng)植物遺體變成的煤和石油,使地層中經(jīng)過千百萬(wàn)年積存的碳元素在短期內(nèi)釋放,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響主要是。
四、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
我們應(yīng)改變傳統(tǒng)教師講學(xué)生聽的填鴨式教學(xué)模式。教師僅僅是學(xué)生學(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者、學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)者。教師出示問題,讓學(xué)生在思考、交流、討論、辯論等互動(dòng)中產(chǎn)生思維碰撞,可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,收到良好的教學(xué)效果。
一、理解《課程標(biāo)準(zhǔn)》,研讀《中考化學(xué)考試說明》
研讀考試說明,明確考試的具體范圍、內(nèi)容和要求,做到心中有數(shù),避免盲目超標(biāo)、拔高、拓展,關(guān)注新增內(nèi)容,防止對(duì)因超標(biāo)內(nèi)容和習(xí)題的關(guān)注和強(qiáng)化而干擾正常復(fù)習(xí)和誤導(dǎo)學(xué)習(xí),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將有限的精力和寶貴的時(shí)間用在對(duì)雙基礎(chǔ)知識(shí)深層次的理解和廣泛的應(yīng)用上,用在對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)思想的感悟上,重視引導(dǎo)學(xué)生善于合作,勤于思考,實(shí)事求是和勇于創(chuàng)新等科學(xué)精神的升華,通過實(shí)物和課件展示等方法手段再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程,精心選取習(xí)題幫助學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)手的機(jī)會(huì)。
二、抓主干、突重點(diǎn)、促有效
初中化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)應(yīng)使學(xué)生獲得未來發(fā)展所需的最基礎(chǔ)的化學(xué)知識(shí)和技能,形成基本的方法和價(jià)值觀,理解化學(xué)、社會(huì)和技術(shù)的關(guān)系,這一重點(diǎn)的復(fù)習(xí)突出初中化學(xué)主干知識(shí)的鞏固和深化,才能增強(qiáng)復(fù)習(xí)的針對(duì)性,有效性。
初中化學(xué)主干包括氧氣、二氧化碳、金屬、酸、堿、鹽等常見物質(zhì)的主要性質(zhì)和用途,溶液的基本知識(shí),常見元素及原子團(tuán)的化合價(jià),金屬活動(dòng)性順序,常見酸堿鹽的溶解性,質(zhì)量守恒定律,原子得失電子規(guī)律,化合物中元素化合價(jià)的一般規(guī)律,置換反應(yīng)與復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律,化學(xué)用語(yǔ)的書寫,數(shù)字表示的意義,符號(hào)意義及運(yùn)用,據(jù)化學(xué)式,化學(xué)方程式,溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算,常見化學(xué)儀器的識(shí)別使用,化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作,常見氣體的制取,常見物質(zhì)的檢驗(yàn)和區(qū)分,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、圖表、圖形,定量研究物質(zhì)的組成、化學(xué)反應(yīng),對(duì)比研究物質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、組成、制取、用途,控制條件的研究如金屬銹蝕、燃燒、影響物質(zhì)溶解性的因素,分類方法中物質(zhì)的分類,化學(xué)反應(yīng)的分類,物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途的思想及微觀構(gòu)成物質(zhì),物質(zhì)的多樣性,物質(zhì)是變化的,化學(xué)變化中元素、原子不變的觀念,氧氣、氫氣、二氧化碳、一氧化碳、常見的酸、堿、鹽的主要用途,常見合成材料的應(yīng)用,元素、化學(xué)物質(zhì)對(duì)人體健康的關(guān)系,有機(jī)物生命活動(dòng)的意義,有毒物質(zhì)(一氧化碳、甲醛、黃曲霉素等)對(duì)人體的傷害,化學(xué)與能源的關(guān)系,常見化學(xué)燃料的主要成分和新能源的開發(fā),化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系,常見污染源的來源、危害、治理等。
三、注重復(fù)習(xí)方法,提升能力
復(fù)習(xí)時(shí)沒有學(xué)生的主動(dòng)參與,就沒有成功的有效課堂,在復(fù)習(xí)中怎樣才能提高學(xué)生參與產(chǎn)生濃厚的興趣,提高學(xué)生的思維能力呢?
1.聯(lián)系生活,生產(chǎn)創(chuàng)設(shè)情景
復(fù)習(xí)時(shí)要全方位地搜集多方面的信息,將化學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)融入社會(huì)生活生產(chǎn)中,這樣既能對(duì)學(xué)生產(chǎn)生好奇心、吸引力、激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與,又能利用已學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際問題,達(dá)到學(xué)以致用的目的,為了這一目的,教師就應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí),擴(kuò)大信息來源,關(guān)注與生活、生產(chǎn)、重大科研(如每年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的最新理論)上一屆高考題目中的信息來豐富復(fù)習(xí)內(nèi)容,在這些信息處理中要充分挖掘所給信息,用所掌握的知識(shí)去靈活運(yùn)用解答。
2.重視問題設(shè)計(jì),利于激發(fā)學(xué)生思維
好的問題設(shè)計(jì)利于使學(xué)生產(chǎn)生積極的思維,從而增強(qiáng)復(fù)習(xí)的有效性,首先問題應(yīng)有較強(qiáng)的綜合性,因?yàn)閺?fù)習(xí)它是初中化學(xué)整體知識(shí)的展示,是對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的整合、運(yùn)用。如:氧氣、二氧化碳是身邊化學(xué)物質(zhì)的重要代表,設(shè)計(jì)問題時(shí)應(yīng)從氧氣、二氧化碳的組成、性質(zhì)、變化、制取、用途等方面的差異,在鞏固結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途的同時(shí),深化對(duì)氧氣,二氧化碳兩者之間的關(guān)系,在自然界中的轉(zhuǎn)化,認(rèn)識(shí)碳循環(huán)和氧循環(huán)的意義,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)保護(hù)環(huán)境的重要意義。
(1)下列措施中,有利于降低大氣中CO2濃度的有(填字母)
A.減少化石燃料的使用 B.植樹造林,增大植被面積
C.采用節(jié)能技術(shù) D.利用太陽(yáng)能、風(fēng)能
(2)將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán),CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的例子很多,如:
A.6CO2+6H2O光合作用C6H12O6+6O2
B.CO2+3H2催化劑CH3OH+H20
C.CO2+CH4催化劑CH3COOH
D.2CO2+6H2催化劑CH2=CH2+4H20
以上反應(yīng)中,最節(jié)能的是,原子利用率最高的是(填字母)
這是一道以溫室效應(yīng)中二氧化碳?xì)怏w為命題背景,介紹了一系列關(guān)于減少CO2含量的方法和措施,利于引導(dǎo)學(xué)生樹立環(huán)保意識(shí),人人有責(zé)及物質(zhì)綜合應(yīng)用意識(shí)。
四、認(rèn)真審題,規(guī)范解題,提高練習(xí)質(zhì)量
中考復(fù)習(xí)中可用于練習(xí)的時(shí)間和精力都非常有限,因此,選什么樣的題給學(xué)生做,顯得尤為重要,選題時(shí)要有利于鞏固雙基,掌握方法,提升能力和培養(yǎng)學(xué)生良好思維能力,要從針對(duì)中考考查的重點(diǎn),學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)以及形成能力的關(guān)鍵點(diǎn),要從題目具有典型性,有較大的發(fā)展空間,體現(xiàn)課改精神的新題型,如開放題、探究題、信息題等方面去下功夫,學(xué)生練習(xí)時(shí)教師要求學(xué)生審題要清楚,不可盲目做題,對(duì)于選擇題的要求答案是選正確的還是選錯(cuò)誤的,填空題目要注意是填名稱還是化學(xué)式,是填元素名稱還是元素符號(hào),對(duì)于答題中化學(xué)名詞和術(shù)語(yǔ)必須寫準(zhǔn)確,化學(xué)用語(yǔ)必須規(guī)范,解題過程和答題過程必須完整。
首先要破解經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)、節(jié)能減排協(xié)調(diào)發(fā)展的難題。我區(qū)地下礦產(chǎn)特別是煤炭資源豐富,以煤炭產(chǎn)業(yè)為重頭的工業(yè)經(jīng)濟(jì)占我區(qū)GDP的一半左右。一方面要確保經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。為國(guó)家提供充足能源資源;另一方面要節(jié)能減排,完成減少二氧化碳等溫室氣體排放量的任務(wù),同時(shí)還要保護(hù)生態(tài)環(huán)境,確保國(guó)家北方生態(tài)安全。破解這一難題就要整合我區(qū)碳匯資源,大力發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)。
其次要建立符合我區(qū)實(shí)情的碳匯體系。我區(qū)森林面積僅有3.6億畝,而草原面積為13億畝,荒漠5.6億畝,從我區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的實(shí)際出發(fā),把森林、草原、荒漠、農(nóng)田、濕地等產(chǎn)生的碳匯價(jià)值都計(jì)算在內(nèi),建立自己的碳匯體系、碳匯指標(biāo)和碳匯交易規(guī)則,明確綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方向,是擺在我們面前的一個(gè)迫切需要解決的問題。
增加森林碳匯。呵護(hù)湖泊濕地。我區(qū)森林面積為3.6億畝,森林覆蓋率為20%,我區(qū)湖泊河流濕地總面積為0.64億畝。濕地在草原上的地位十分獨(dú)特,草原的退化是從濕地的消失開始的。所以森林碳匯、濕地碳匯是我區(qū)碳匯的“家中閨秀”,彌足珍貴,要給予格外呵護(hù)。在地下水豐富的地區(qū),應(yīng)不斷植樹造林,擴(kuò)大森林覆蓋率,增加森林碳匯。應(yīng)禁止在湖泊濕地附近及城市水源地開辦電廠等耗水工業(yè)項(xiàng)目。
重視草原碳匯價(jià)值,發(fā)展草業(yè)碳匯經(jīng)濟(jì)。我區(qū)有草原面積13億畝,占全區(qū)土地總面積的74.6%。草原在緩解氣候變暖、防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化空氣以及維護(hù)生物多樣性等方面具有重要作用。草業(yè)碳匯是不亞于森林碳匯的寶貴資源,具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。要落實(shí)好保護(hù)建設(shè)草原的政策,充分發(fā)揮內(nèi)蒙古廣袤草原及其碳匯資源在生態(tài)保護(hù)和緩解氣候變暖中的試驗(yàn)示范作用。
沙漠碳匯“一石三鳥”,開發(fā)前景廣闊。我區(qū)有5.6億畝沙漠、荒漠化土地,其中1.2億畝可以種灌木半灌木,有2.8億畝可種草。鄂爾多斯等西部地區(qū)十多年來按照錢學(xué)森沙產(chǎn)業(yè)理論“多采光、少用水”的技術(shù)路線,在沙漠中種植半灌木和草,這些草木都是本土品種,適宜干旱缺水、寒冷多風(fēng)的自然環(huán)境,成活率很高。發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)要尊重自然規(guī)律,因地制宜,“宜草則草、宜灌則灌、宜喬則喬”。開發(fā)沙漠碳匯資源,可以實(shí)現(xiàn)“一石三鳥”,一是沙漠綠化,生態(tài)恢復(fù);二是通過創(chuàng)造碳匯,贏得“排放權(quán)”;三是開發(fā)生物質(zhì)能,獲得清潔能量?,F(xiàn)在的問題是沙漠灌木數(shù)量還不能滿足生物質(zhì)發(fā)電用量,技術(shù)、機(jī)制和政策等方面,還不能適應(yīng)這一產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,需要努力克服這些壁壘。
以地上碳匯換取地下資源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。碳匯交易是將“溫室氣體排放權(quán)”作為一種產(chǎn)權(quán)交換,以市場(chǎng)化方式解決污染和氣溫升高的最有效的辦法。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),我區(qū)煤炭還要在能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)中占據(jù)主要位置。煤電企業(yè)在積極節(jié)能減排的同時(shí),也應(yīng)投資沙產(chǎn)業(yè),向沙漠要碳匯,進(jìn)行“碳匯交易”或稱“排放權(quán)交易”。因此,我區(qū)應(yīng)改善西部資源配置方式,以綠色產(chǎn)業(yè)換資源,以地上碳匯換取地下礦產(chǎn)資源。即采取多元化的置換方式,實(shí)事求是、因地制宜地選擇綠色產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。同時(shí),西部沙漠地區(qū)的風(fēng)能資源和太陽(yáng)能資源非常寶貴,企業(yè)在治理荒漠化的同時(shí)亦可就地發(fā)展風(fēng)電和太陽(yáng)能。
加強(qiáng)碳匯研究,建立評(píng)估和交易機(jī)構(gòu)。要加強(qiáng)對(duì)我區(qū)森林、草原、濕地、農(nóng)田、沙漠等生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的科學(xué)研究,通過定位觀測(cè),獲取生態(tài)系統(tǒng)碳匯數(shù)據(jù),摸清碳匯家底,提出生態(tài)系統(tǒng)固碳、減排的方案,制訂增加碳匯的具體辦法舉措。要建立碳匯科研機(jī)構(gòu),開展基礎(chǔ)研究和政策研究。建立碳匯基金、碳匯評(píng)估機(jī)構(gòu)和交易機(jī)構(gòu),引導(dǎo)碳匯產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
關(guān)鍵詞:生物;教學(xué)
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2014)22-081-01
一、未雨綢繆,合理有序
一進(jìn)入高三階段,老師應(yīng)首先認(rèn)真研讀當(dāng)年考試說明,明確考試范圍、能力要求,同時(shí)把當(dāng)年全國(guó)各地高考試卷對(duì)照考試說明逐題分析弄清每一題所考查的知識(shí)點(diǎn)、能力要求及問題情景、命題形式等;并與往年試卷作對(duì)比,弄清高考??嫉闹鞲芍R(shí)點(diǎn)、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(chǔ)上,制定復(fù)習(xí)計(jì)劃。主要分為三個(gè)階段:選修新課學(xué)習(xí)、章節(jié)復(fù)習(xí)和專題復(fù)習(xí)。一輪復(fù)習(xí)側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)的全面鞏固,構(gòu)建單元知識(shí)結(jié)構(gòu),重點(diǎn)梳理單元內(nèi)知識(shí)脈絡(luò)。二輪復(fù)習(xí)根據(jù)本學(xué)科知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系,把必修選修三冊(cè)教材共十四個(gè)單元分七個(gè)專題,側(cè)重跨章節(jié)知識(shí)聯(lián)系的構(gòu)建,強(qiáng)調(diào)綜合分析、知識(shí)遷移能力的形成。三輪復(fù)習(xí)側(cè)重于課堂限時(shí)訓(xùn)練和綜合模擬訓(xùn)練。讓師生做到心中有數(shù),有章可循。第一輪復(fù)習(xí)要全面閱讀教材,查漏補(bǔ)缺,夯實(shí)基礎(chǔ)。在復(fù)習(xí)中,應(yīng)靜下心來把生物課本梳理一遍,加強(qiáng)和鞏固對(duì)知識(shí)的理解,并及時(shí)解決有疑問的知識(shí)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上自己構(gòu)建一些知識(shí)網(wǎng)絡(luò),提高課堂學(xué)習(xí)效率,變課本知識(shí)為自己的學(xué)間,這樣才能以不變應(yīng)萬(wàn)變。另外,對(duì)基本的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)有一個(gè)比較清楚的思路,這樣遇到具體的實(shí)驗(yàn)題型才能臨陣不亂。第二輪復(fù)習(xí)不是“炒剩飯”,而是要在第一輪復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)、綜合和深化。第二輪復(fù)習(xí)要明確重點(diǎn)、難點(diǎn)。深刻理解每一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)及其知識(shí)點(diǎn)中的重點(diǎn),突破難點(diǎn),把分散在各章節(jié)的有聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理,以體現(xiàn)知識(shí)間的本質(zhì)因果關(guān)系和整體性,即進(jìn)行專題復(fù)習(xí)。第三輪復(fù)習(xí)主要是回歸課本,梳理基礎(chǔ)知識(shí)??醇m錯(cuò)本,加強(qiáng)記憶。檢視自己曾經(jīng)出現(xiàn)過的失誤,找到自己知識(shí)的漏洞,思維方式的偏差,解題規(guī)范的疏漏,錯(cuò)誤集中的點(diǎn)作為訓(xùn)練重點(diǎn),有目的地精選一些材料進(jìn)行訓(xùn)練,不讓同樣的錯(cuò)誤在高考中重現(xiàn)。
二、夯實(shí)基礎(chǔ),強(qiáng)化能力
學(xué)習(xí)中的首要任務(wù)就是要抓基礎(chǔ),對(duì)生物學(xué)基本概念、基本定律、實(shí)驗(yàn)操作的基本過程等基礎(chǔ)知識(shí)要逐一弄清,達(dá)到融會(huì)貫通、熟能生巧的地步,從而應(yīng)加強(qiáng)對(duì)“雙基”的強(qiáng)化訓(xùn)練。在復(fù)習(xí)中,要注重知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,將所學(xué)知識(shí)先串成鏈,再織成網(wǎng),使知識(shí)結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化,將所學(xué)知識(shí)濃縮其中,了解各知識(shí)點(diǎn)在知識(shí)體系中的具置,清楚各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系。講究知識(shí)的梳理,注重掃描,加大知識(shí)的外延。如復(fù)習(xí)到細(xì)胞分裂,可結(jié)合高中階段所學(xué)過的分裂方式(二分裂、無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂)比較復(fù)習(xí)。又如,關(guān)于DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制,如果只有DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的印象,堿基互補(bǔ)配對(duì)等零散的知識(shí),就證明沒有形成知識(shí)結(jié)構(gòu)。而能夠知道DNA的結(jié)構(gòu)包括DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及具體內(nèi)容;DNA的復(fù)制包括概念、復(fù)制時(shí)期、條件、過程、特點(diǎn)、意義和差錯(cuò)結(jié)果,并將這些知識(shí)羅列起來,就形成了知識(shí)結(jié)構(gòu)。知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是在知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,找出知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系而形成的,正如交錯(cuò)的食物鏈形成食物網(wǎng)一樣。例如,上述關(guān)于DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的知識(shí)結(jié)構(gòu),再把它和基因突變、染色體變異、有絲分裂、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等聯(lián)系起來,就形成了一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
三、講究方法,聯(lián)系實(shí)際
復(fù)習(xí)方法要得當(dāng)。生物高考復(fù)習(xí)中,一般要使用三種常見的復(fù)習(xí)方法。(1)比較復(fù)習(xí)法:在復(fù)習(xí)中,使學(xué)生能運(yùn)用比較法進(jìn)行知識(shí)的橫向和縱向比較。如組成酶與誘導(dǎo)酶的比較,原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較,高等植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的比較;三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來源和去路的比較,三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)均可來自食物,除蛋白質(zhì)外,均可貯存,均可由其它物質(zhì)部分轉(zhuǎn)化;碳循環(huán)、氮循環(huán)、硫循環(huán)的比較,比較它們進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的途徑、形式及回到無機(jī)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(guī)律的比較,各種育種方法的比較,等等。(2)串連復(fù)習(xí)法:復(fù)習(xí)時(shí)可把分散在各個(gè)章節(jié)中的知識(shí)串聯(lián)起來,使學(xué)生對(duì)知識(shí)有全面的理解。如有關(guān)蛋白質(zhì)的知識(shí)主要分散于第一、第二、第五章中,第一章中介紹了蛋白質(zhì)的組成元素、基本單位、合成場(chǎng)所、結(jié)構(gòu)和功能。第二章講了蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的消化、吸收和代謝等。第五章談到了蛋白質(zhì)的合成受基因控制,包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)生理過程。復(fù)習(xí)時(shí),可以把這些知識(shí)串起來復(fù)習(xí),使知識(shí)更系統(tǒng)化,這樣可提高學(xué)生解綜合題的能力。(3)聯(lián)想遷移法:如線粒體,可聯(lián)系到呼吸作用、能量轉(zhuǎn)換器、細(xì)胞質(zhì)遺傳、酶的專一性、膜的結(jié)構(gòu)功能、各種基質(zhì)、線粒體數(shù)量多的細(xì)胞、細(xì)胞的衰老等等。又如復(fù)習(xí)膜的流動(dòng)性,可聯(lián)系到主動(dòng)運(yùn)輸、內(nèi)吞、外排、受精作用、細(xì)胞融合、卵裂、遞質(zhì)的釋放等。一般常用的思維有求同思維、求異思維、發(fā)散思維等。只要我們方法得當(dāng),往往就會(huì)事半功倍。
建筑功能模塊化是具有鮮明時(shí)代特點(diǎn)的建筑思想與建筑技術(shù)的結(jié)合。在當(dāng)代資源緊缺情況下思考問題,建筑模塊化節(jié)約資源,在空間設(shè)計(jì)材料物理性能方面的多樣化,體現(xiàn)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)潔性和功能性,在較大程度上能解決目前存在的空間與可持續(xù)發(fā)展問題。本文期望通過對(duì)莘莊綠色園區(qū)建筑設(shè)計(jì)中的模塊化設(shè)計(jì)策略對(duì)綠色建筑功能模塊化有一定認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞:
功能模塊、可變化設(shè)計(jì)、工業(yè)化設(shè)計(jì)、更新設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
正文:
在設(shè)計(jì)莘莊綠色園區(qū)的初期,考慮到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素:園區(qū)中的很多實(shí)驗(yàn)功能將在近期(約10年)內(nèi)被計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)所取代。一些實(shí)驗(yàn)室性質(zhì)的廠房在中短期內(nèi)的產(chǎn)業(yè)功能將消失,這些廠房或?qū)⒉鸪驅(qū)⒅脫Q為辦公、休閑、商業(yè)等其他功能。
綠色科技園區(qū)的不斷發(fā)展與更新展示了科技園區(qū)非生態(tài)方面的綠色性――具有旺盛的生命力,可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)對(duì)社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。這個(gè)新陳代謝的過程主要包括以下四個(gè)部分,這四個(gè)部分并不是相對(duì)獨(dú)立的過程,而是并列、交叉進(jìn)行的:
1孵化再生設(shè)計(jì)
在園區(qū)內(nèi)建立幾座小型寫字樓,對(duì)外進(jìn)行招商,所引進(jìn)產(chǎn)業(yè)與園區(qū)發(fā)展目標(biāo)相符,共享園內(nèi)實(shí)驗(yàn)與服務(wù)設(shè)施,小型企業(yè)成長(zhǎng)發(fā)展后從園區(qū)分離,反哺社會(huì)。
同時(shí)建立小型建筑實(shí)驗(yàn)園,實(shí)驗(yàn)園由一些小型的建筑組成,這些建筑設(shè)計(jì)成為實(shí)驗(yàn)品而非正式建筑工程,稱之為“實(shí)驗(yàn)?zāi)K”,每個(gè)建筑具有不同的實(shí)驗(yàn)主題,如幕墻、門窗、結(jié)構(gòu)等,作為實(shí)驗(yàn)、宣傳和展示用。在實(shí)驗(yàn)園區(qū)內(nèi)的小型建筑中引進(jìn)企業(yè),這些實(shí)驗(yàn)主題根據(jù)企業(yè)的特征確定,并可以定期更新、重建。(見圖1)
圖1:實(shí)驗(yàn)?zāi)K的再生
Fig1: Regeneration of module
2功能可變?cè)O(shè)計(jì)
目前的實(shí)驗(yàn)室等功能需求,和規(guī)范規(guī)定的50年建筑使用壽命并不吻合,有的功能會(huì)在10年甚至更短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生改變。園區(qū)規(guī)劃及單體設(shè)計(jì)將考慮功能發(fā)生改變后,園區(qū)和建筑未來的發(fā)展方向。
這種可變性主要包括三個(gè)方面,首先是實(shí)驗(yàn)功能本生發(fā)生的變化,這也是功能可變產(chǎn)生的基礎(chǔ)。現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室包括:結(jié)構(gòu)材料實(shí)驗(yàn)室、裝飾材料實(shí)驗(yàn)室、建材防火實(shí)驗(yàn)室、節(jié)水實(shí)驗(yàn)室、建筑幕墻和門窗實(shí)驗(yàn)室、木材實(shí)驗(yàn)室、建筑節(jié)能實(shí)驗(yàn)室、通風(fēng)空調(diào)實(shí)驗(yàn)室、建筑環(huán)境實(shí)驗(yàn)室、建筑機(jī)械實(shí)驗(yàn)室、建筑工程實(shí)驗(yàn)室、聲學(xué)性能實(shí)驗(yàn)室、校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室等。
圖2:建科檢驗(yàn)公司結(jié)構(gòu)材料實(shí)驗(yàn)室
Fig2:Lab for structure and material
這些實(shí)驗(yàn)室有些是大型實(shí)驗(yàn)室,需要?jiǎng)?chuàng)造開敞的大空間和較大的層高(見圖2);有些是中型實(shí)驗(yàn)室,在需要的時(shí)候,可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件的變化改變室內(nèi)布局和環(huán)境,具有靈活性和適應(yīng)性;有些是小型實(shí)驗(yàn)室,可以在相同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行各類實(shí)驗(yàn),比如提供實(shí)驗(yàn)原料和設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室和通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室。
實(shí)驗(yàn)功能發(fā)生的變化主要是大、中型實(shí)驗(yàn)向小型實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化的過程,隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)步與實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,一些實(shí)驗(yàn)可以通過計(jì)算機(jī)模擬完成,或者從中型實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化到標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。在這個(gè)過程中,完成相同數(shù)量的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)需要的空間和時(shí)間都可以壓縮。
第二個(gè)方面是實(shí)驗(yàn)的數(shù)量和實(shí)驗(yàn)室的使用者發(fā)生變化,由于新技術(shù)壓縮了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和空間,相同的實(shí)驗(yàn)室空間可以容納更多的企業(yè)和人員進(jìn)行更多實(shí)驗(yàn);同時(shí),這些企業(yè)可以分?jǐn)倢?shí)驗(yàn)室建設(shè)成本,承擔(dān)更多的實(shí)驗(yàn)任務(wù),創(chuàng)造更豐富的技術(shù)和產(chǎn)品。
第三個(gè)方面是實(shí)驗(yàn)室空間本身發(fā)生的變化,在實(shí)驗(yàn)室空間大規(guī)??s減之后,這些多余的實(shí)驗(yàn)空間可以轉(zhuǎn)化為其他的功能,比如商業(yè)、辦公、餐飲、娛樂等,甚至可以直接拆除,將原有廠房改造成為城市公園。
3標(biāo)準(zhǔn)化與工業(yè)化
孵化再生與功能可變的設(shè)計(jì),將會(huì)帶來建筑空間需求的變化。園區(qū)建筑應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),盡量采用模數(shù)化、組裝式結(jié)構(gòu),便于未來因功能改變而對(duì)建筑空間進(jìn)行重構(gòu)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)單元,實(shí)驗(yàn)單元多樣靈活,以8400mm×8400mm柱網(wǎng)為基礎(chǔ),通過分割和拼接,可以滿足大型、中型、小型實(shí)驗(yàn)的不同要求。通過模數(shù)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)室,縮短了設(shè)計(jì)建造的周期,節(jié)約了成本,靈活實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室功能。
建筑工業(yè)化同樣是綠色建筑發(fā)展的重要方向,預(yù)制化的構(gòu)件在工廠中建造,建筑像機(jī)器一樣在現(xiàn)場(chǎng)被組裝起來,同樣節(jié)約了工期與成本。園區(qū)中建設(shè)工業(yè)化預(yù)制裝配式辦公建筑一幢,建筑由預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)配件搭建結(jié)構(gòu)框架,立面采用框架填充式表皮,在鋼結(jié)構(gòu)框架上安裝預(yù)制里面模塊。(見圖3)
圖3:框架填充式辦公樓
Fig3: Prefabricated Office building
4易于拆裝與更新的設(shè)計(jì)
通過標(biāo)準(zhǔn)化與工業(yè)化技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)建筑的易于拆裝和更新,建筑的拆裝與更新是孵化再生與功能可變的實(shí)現(xiàn)過程。能夠快速靈活地裝配、拆卸和改建的建筑可以真正實(shí)現(xiàn)園區(qū)的自然生長(zhǎng),反哺環(huán)境與社會(huì)。
實(shí)現(xiàn)的途徑主要在于與建筑性能相關(guān)的構(gòu)配件、設(shè)備系統(tǒng)及材料等在未來發(fā)生的變化,包括系統(tǒng)優(yōu)化、部品性能提升、新型功能材料的出現(xiàn)等等。這個(gè)過程在生態(tài)反哺科技園中是一個(gè)不斷重復(fù)與發(fā)展的過程,規(guī)格統(tǒng)一,連接方便的構(gòu)配件是這個(gè)過程實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。易于拆裝與更新是園區(qū)單體設(shè)計(jì)中應(yīng)與考慮的重要方面。
5.全面降解――考慮拆除的設(shè)計(jì)
隨著土地的經(jīng)濟(jì)利用和人們行為方式發(fā)生變化,未來地球表面的建筑總量將會(huì)減少。園區(qū)在發(fā)展的過程中,實(shí)驗(yàn)空間將會(huì)進(jìn)一步壓縮,園區(qū)員工也將減少,園區(qū)中的一些建筑終將被拆除。然而在建筑拆除之時(shí),建造建筑的材料卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有到達(dá)其使用年限,直接拆除建筑是一種浪費(fèi)。因此,在面向未來的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該考慮將來的拆除。
這種設(shè)計(jì)將使建筑壽命終了之時(shí),達(dá)到“全面降解”,即建筑在拆除之后,不僅不會(huì)對(duì)自然環(huán)境增加負(fù)擔(dān),還會(huì)為環(huán)境和社會(huì)提供資源與能源,達(dá)到“反哺”的結(jié)果。這個(gè)過程通過自然降解和社會(huì)降解來實(shí)現(xiàn):自然降解使材料回到大自然中進(jìn)行物質(zhì)能量的循環(huán),而社會(huì)降解使得建筑材料回到社會(huì)中為再建設(shè)提供資源。
5.1自然降解
量在不破壞自然環(huán)境的基礎(chǔ)上,使用可在大自然中自然循環(huán)的材料,這些材料主要包括碳循環(huán)材料和無機(jī)材料。目前這類材料的研究已經(jīng)相對(duì)成熟,其特性更為綠色環(huán)保,可以完全替代傳統(tǒng)的舊材料,同時(shí)在產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸和包裝過程中節(jié)省大量能源(見圖4)。
舊材料 新材料
地板 再生木地板、竹子、棕櫚木、橡木
乙烯基地板 天然油氈、再生橡膠地板、軟木地板
石材地板 水泥、再生玻璃磚、滑石
地毯 羊毛地毯、黃麻、劍麻、再生材料地毯
石臺(tái)面 水磨石、石頭紙、竹子、水泥
紡織品/室內(nèi) 有機(jī)棉、木代爾、麻、竹纖維
圖4:主要“自然降解”材料[2]
Fig5: Self-degradation material
5.2社會(huì)降解
在建筑拆除的過程中,建筑材料、構(gòu)件均能回收再利用。建筑材料的利用主要有兩種方式,一種是將材料回收后仍然作為這種材料利用,比如磚材重砌,石材鋪路;另一種是將材料進(jìn)行再加工使之變?yōu)榱硪环N材料,比如木材造紙,薄膜材料再加工成塑料等。
建筑構(gòu)件的回收利用在建筑設(shè)計(jì)初期就被考慮到,這些建筑構(gòu)件可以被拆下并安裝到其他的建筑中,不需要進(jìn)行再加工;大大節(jié)約了新建建筑的成本和建造時(shí)間,如一些鋼架,鋼構(gòu)件,木構(gòu)件,LED屏幕等。
本站为第三方开放式学习交流平台,所有内容均为用户上传,仅供参考,不代表本站立场。若内容不实请联系在线客服删除,服务时间:8:00~21:00。