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碳循環(huán)作用范文第1篇

關(guān)鍵詞：微循環(huán)；運動性疲勞；第二心臟；求援信號。

0、 前言

在現(xiàn)代日益激烈的競技比賽中，教練員對運動員的各項指標的要求日益提高，其中就要求運動員的心血管系統(tǒng)攝氧功能、物質(zhì)能量代謝水平和機體抗疲勞以及疲勞產(chǎn)生后恢復能力。微循環(huán)作為人體循環(huán)系統(tǒng)的末梢部分，在循環(huán)過程中起著不可估量的作用，被醫(yī)學界稱之為“第二心臟”；其功能狀況的優(yōu)劣直接關(guān)系到人體健康，同時在運動過程中對抗疲勞和運動后消除疲勞都有極大的影響。這為體育工作者對運動性疲勞的產(chǎn)生的延緩和消除提供了一個有效的手段。

1、 微循環(huán)結(jié)構(gòu)和功能簡介

微循環(huán)這部分血管在人體結(jié)構(gòu)中的口徑非常小，只有在顯微鏡下才能夠看到，因此被稱為“微循環(huán)”；但是在近些年來有人提出了廣義的微循環(huán)概念之中除了血液的微循環(huán)以外，還包括淋巴液和組織液的微循環(huán)。血液的微循環(huán)的循環(huán)單位由細動脈、細靜脈以及所屬的毛細血管（分支毛細血管、網(wǎng)狀毛細血管和集合毛細血管）所組成。在該組成結(jié)構(gòu)中的細動脈、分支毛細血管、網(wǎng)狀毛細血管的入口處有毛細血管的前括約肌，主要受神經(jīng)體液因素影響，可調(diào)節(jié)流經(jīng)毛細血管的血流量微循環(huán)主要分布于人體組織細胞中，與血管相比，它不僅輸送血液，而且還起到交換能量、物質(zhì)和營養(yǎng)器官的作用；在人體內(nèi)可以直接參入組織細胞的物質(zhì)、信息、能量的傳遞。以上功能主要依靠營養(yǎng)通路、非營養(yǎng)通路和直接通路等三個通路來實現(xiàn)。

2、 有關(guān)運動性疲勞

2、1運動性疲勞產(chǎn)生機理簡介：在1982年第五屆國際運動生物化學學術(shù)會議上對運動性疲勞下的定義為：機體生理過程不能持續(xù)其機能在一定的水平上或是器官不能維持預(yù)定的運動強度。具體的講就是人體在運動到一定程度時候，人體就會產(chǎn)生工作能力暫時降低的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象就是運動性疲勞。

2、2運動性疲勞生理征象：運動性疲勞產(chǎn)生首先是由于運動神經(jīng)中樞紊亂，導致運動神經(jīng)興奮性下降的中樞疲勞；然后是表象為肌肉疲勞，即肌肉工作能力下降的外周疲勞；第三是以上疲勞同時出現(xiàn)的綜合性疲勞，通常情況下綜合疲勞表現(xiàn)最為普遍。疲勞出現(xiàn)后，機體主要表現(xiàn)為肌肉力量下降、肌肉放松和收縮的速度減慢、動作不協(xié)調(diào)而且動作僵硬、神經(jīng)反應(yīng)速度減慢、動作遲鈍、注意力不能夠集中等等，更為嚴重的是肌肉出現(xiàn)痙攣、機體呼吸困難、惡心、嘔吐、眼睛疲勞、視物模糊、頭腦一片空白等等。

2、3運動性疲勞其產(chǎn)生機制：運動性疲勞產(chǎn)生后在生理上有很大的反應(yīng)，在形成原因方面，自19世紀80年代以來，研究者對運動性疲勞的形成原因提出了幾種假說：如cannon等提出的“衰竭學說”、美國哈佛大學報道過的“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性失調(diào)學說”、保護抑制學說、堵塞學說、和愛德華滋的肌肉突變學說等等。從目前關(guān)于運動性疲勞產(chǎn)生原因研究進展來看，疲勞產(chǎn)生的原因是復雜的，幾種學說都可能互相滲透和互相影響的；不同的運動項目產(chǎn)生疲勞的原因可能不同，單獨用某一個學說去揭示所有的運動性疲勞也是不可能的?？傊?，疲勞產(chǎn)生的原因有待進一步研究。

3、微循環(huán)與運動性疲勞的關(guān)系

3、1微循環(huán)消除運動性疲勞的理論基礎(chǔ)

微循環(huán)的基本功能是向組織器官中的細胞輸送養(yǎng)料和氧氣，同時從組織細胞中帶走代謝產(chǎn)物。微循環(huán)中的毛細血管只有一層內(nèi)皮細胞，管壁薄，容許小分子的物質(zhì)自由進出。由于人體的微循環(huán)處于循環(huán)的末端，此處毛細血管豐富，形成交織網(wǎng)，有足夠的場所進行物質(zhì)交換。因此，在微循環(huán)正常的情況下，血液中濃度較高的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)從毛細血管滲透到組織細胞；而組織細胞中的代謝產(chǎn)物也會進入血液，排出體外。可以得出：微循環(huán)狀態(tài)正常與否決定著人體的代謝功能，進而對運動性疲勞產(chǎn)生的早晚和消除疲勞的快慢有著較大的影響。在體育訓練和比賽中，尋找一種有效的緩解疲勞或者快速地消除疲勞方法是維持運動員在大型賽事中連續(xù)作戰(zhàn)和穩(wěn)定發(fā)揮的關(guān)鍵所在，結(jié)合疲勞產(chǎn)生的原因，充分利用改善微循環(huán)的方法來加速局部或整體的血液循環(huán)，促進物質(zhì)能量代謝，可以達到消除局部疲勞和緩解機體疲勞的目的。在體育運動中，我們應(yīng)該充分利用微循環(huán)這一環(huán)節(jié)來促進疲勞的消除和緩解、縮短運動員體能恢復期，而且有利于運動員的正常發(fā)揮，創(chuàng)造更優(yōu)異的成績。 3、2微循環(huán)的狀況對運動性疲勞的影響機制

微循環(huán)狀況的良好可以延緩運動性的產(chǎn)生，可以防止重度運動性疲勞的形成，有利于機體運動后的恢復。在微循環(huán)功能狀態(tài)良好的時候，當機體的內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化、營養(yǎng)物質(zhì)接近耗盡的情況下，微循環(huán)系統(tǒng)通過體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)，使毛細血管前括約肌收縮，調(diào)節(jié)流經(jīng)毛細血管網(wǎng)的血流量，封閉或減少對組織的暫時性營養(yǎng)供應(yīng)和代謝物質(zhì)的輸送，使機體形成局部疲勞或者整體疲勞，這樣對機體起到一個保護抑制作用，并向大腦神經(jīng)中樞發(fā)出“求援信號”，大腦繼而對肌肉發(fā)出停止運動的指令，避免了深度疲勞對機體的危害。當機體停止運動時，再結(jié)合營養(yǎng)物質(zhì)的補充、休息的情況下，微循環(huán)迅速開通，進行物質(zhì)、能量交換和信息傳遞，將代謝產(chǎn)物排出體外，促進機體的疲勞的恢復。在微循環(huán)失常的情況下，會導致營養(yǎng)物質(zhì)補充、信息的傳遞出現(xiàn)障礙，運動機體所需要的營養(yǎng)物質(zhì)就得不到及時的補充和供應(yīng)，并且器官內(nèi)的代謝產(chǎn)物不能夠及時排出體外，這樣將加速運動性疲勞的產(chǎn)生。在這種情況下，機體極易造成損傷，同時對賽后的身體恢復也不利；此時，機體在運動中需要大量以血液為載體的氧氣來補充，才能夠維持機體正常的運動能力，但是由于微循環(huán)系統(tǒng)的時常，將會導致氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)的輸送發(fā)生一定的故障，在賽后同樣無法將運動過程中的代謝產(chǎn)物排出體外、補充機體末端的營養(yǎng)，為運動性疲勞的恢復帶來了一定的麻煩。

4、結(jié)論與建議

4、1在微循環(huán)功能狀態(tài)良好的情況下，可以緩解機體運動性疲勞的形成，并且可以對機體起到一個保護抑制作用，在恢復階段也可以促進機體快速恢復。

4、2在利用微循環(huán)進行運動性疲勞恢復時候，營養(yǎng)與藥物是基礎(chǔ)，按摩、物理、化學等療法是手段，微循環(huán)結(jié)構(gòu)完好是保證，睡眠、休息、心理等療法是輔助。

4、2機體在微循環(huán)功能狀態(tài)失常的情況下進行運動，會加速機體運動性疲勞的形成，而且容易造成運動損傷，并且微循環(huán)結(jié)構(gòu)遭到破壞，導致“微循環(huán)狀態(tài)失常——運動性疲勞形成——運動損傷——微循環(huán)組織破壞——運動性疲勞形成”的惡性循環(huán)。所以在微循環(huán)失常的情況下（比如：腿部水腫、潰爛等炎癥、搽傷、挫傷、淋巴結(jié)核等引起局部微循環(huán)組織遭到破壞），應(yīng)該進行自我保健處理，停止訓練或者比賽，去醫(yī)院做進一步治療，避免一傷再傷、傷上加傷，逐步轉(zhuǎn)化為慢性損傷；另外，根據(jù)實際情況開出運動處方，有助于微循環(huán)功能和結(jié)構(gòu)的恢復。

4、3在體育運動過程中出現(xiàn)運動性疲勞的早晚與運動機體的狀態(tài)有很大的關(guān)系，教練員應(yīng)該在比賽或者訓練前對運動員的各項身體機能指標進行檢查，其中微循環(huán)組織結(jié)構(gòu)方面也是一項重要的指標，再對運動員的身體狀態(tài)進行評估，確定是否能夠適應(yīng)比賽或者訓練的強度和時間的要求，在作出具體訓練或者比賽的安排。

4、4業(yè)余體育訓練時間里，教練員應(yīng)該安排一些有助于人體軟組織和促進心血管系統(tǒng)的身體訓練，調(diào)動大、微細血管參入血液循環(huán)，從而使處于休眠狀態(tài)的微循環(huán)激活，改善機體微循環(huán)系統(tǒng)。

4、5在體育工作中教練員應(yīng)該對進行定期醫(yī)務(wù)監(jiān)督，建立學生“體質(zhì)健康卡片”制度，對運動員或?qū)W生進行定期身體檢查，了解其訓練后身體疲勞的各項指標，及時掌握運動性疲勞狀況，充分利用微循環(huán)的功能作用，借助合理的方法來消除運動性疲勞。比如：利用熱敷、按摩、理療、內(nèi)服活血散中藥、外浸泡中草藥等手段促進循環(huán)系統(tǒng)的運作，促進能量交換、營養(yǎng)補充和代謝產(chǎn)物的排出，消除疲勞。

4、6在利用微循環(huán)進行消除運動性疲勞的同時，應(yīng)積極采用其他有助于消除疲勞的手段和方法，雙管齊下，加快疲勞的恢復的時期。比如：醫(yī)學物理學、心理行為學、等恢復方法。

5、參考文獻

碳循環(huán)作用范文第2篇

【關(guān)鍵詞】 健康教育；循環(huán)內(nèi)科；醫(yī)患關(guān)系；護理；作用

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.09.651 文章編號：1004-7484（2013）-09-5322-01

隨著護理模式的轉(zhuǎn)變，護理理念已由傳統(tǒng)的“以護士為中心”逐漸過渡為“以患者為中心”，且健康教育是整體護理模式中不可缺少的一部分，因此，提出有計劃、有組織的交流教育模式在健康教育中起著重要的作用[1-2]。健康教育在臨床護理工作中的廣泛開展，已短時間內(nèi)在臨床總?cè)〉昧送黄菩缘倪M展，本文對健康教育在構(gòu)建循環(huán)內(nèi)科和諧醫(yī)患關(guān)系中的作用進行分析探討，具體見下文。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 本文選取的80例患者均于2009年1月——2012年1月在我院循環(huán)內(nèi)科進行治療。觀察組40例患者，其中男20例，占50%，女20例，占50%，年齡36-73歲，平均年齡（53.4±2.0）歲。其中10例為高血壓患者，3例為冠心病患者，2例為心肌病患者，10例心律失?；颊撸?例為退行性心瓣膜疾病，5例風濕性心臟病患者，5例為病毒性心肌炎患者，且其中3例患者伴有心功能不全；對照組40例患者，其中男22例，占55%，女18例，占45%，年齡33-72歲，平均年齡（52.1±1.5）歲。其中12例為高血壓患者，5例為冠心病患者，3例為心肌病患者，7例心律失?；颊?，3例為退行性心瓣膜疾病，4例風濕性心臟病患者，6例為病毒性心肌炎患者，且其中2例患者伴有心功能不全。對兩組患者的基本資料等進行分析比較，差異無統(tǒng)計學意義，有可比性（p>0.05）。

1.2 護理方法

1.2.1 對照組 40例患者，僅給予常規(guī)的護理模式。

1.2.2 觀察組 40例患者，在對照組常規(guī)護理模式的基礎(chǔ)上聯(lián)合實施健康教育進行干預(yù)，具體干預(yù)方法如下：①入院時對患者進行熱情的接待，并對整個醫(yī)院的環(huán)境向患者進行詳細介紹，同時把主管醫(yī)生及相應(yīng)的工作人員也應(yīng)向患者做簡單的介紹。通過入院時對患者進行健康教育，使患者明確醫(yī)院的作息時間、飲食注意事項等。②治療過程中的健康教育。不同的患者具有不同的發(fā)病原因、發(fā)病機制及臨床表現(xiàn)，護理人員應(yīng)對各自疾病的特點向患者講解清楚，對可能的預(yù)后效果及并發(fā)癥也應(yīng)向患者講解，并通過已經(jīng)治愈的患者的例子，樹立患者戰(zhàn)勝疾病的信心，讓患者積極配合治療，通過注意飲食、運動及休息等使患者取得最佳的治療效果。③出院時的健康教育?；颊咴诔鲈簳r，護理人員應(yīng)對患者進行詳細的健康教育。如出院后多主要休息、適當參加體育鍛煉等，并應(yīng)該時刻保持樂觀的心情以及積極向上的情緒，使疾病得到很好的恢復。此外，在飲食上也要給予患者特殊的指導，如應(yīng)多飲水、食物以清淡易消化為主，避免食用油膩的食物，多使用纖維素含量高、蛋白高的食物等，且一定要戒煙酒等。如出現(xiàn)心律、血壓異常等情況應(yīng)做到及時就醫(yī)。

1.3 觀察指標 通過對兩組患者進行問卷調(diào)查的形式，進而對護理滿意度的情況進行比較。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS13.0統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用X2檢驗計數(shù)資料，以P

2 結(jié)果

兩組患者對護理滿意度的比較，見表1?？梢钥闯?，觀察組40例患者，30例滿意，8例較滿意，2例不滿意，滿意度95%；對照組40例患者，15例滿意，12例較滿意，13例不滿意，滿意度67.5%。觀察組的滿意度優(yōu)于對照組，兩組患者有顯著性差異，有統(tǒng)計學意義，有可比性（p

3 結(jié)論

和諧醫(yī)患關(guān)系的構(gòu)建是構(gòu)建和諧社會較為重要的一個方面，目前，我國構(gòu)建和諧醫(yī)患關(guān)系仍存在著很大問題，因此，和諧醫(yī)患關(guān)系的構(gòu)建已經(jīng)成為臨床工作中的重要方面。健康教育在護理模式中的應(yīng)用，對構(gòu)建和諧醫(yī)患關(guān)系起著巨大的推動作用，既在一定程度上滿足了人民群眾對自身教育的關(guān)注和需求，又使“以患者為中心”的護理模式得到了很好的開展[3]。通過對患者進行入院時、治療過程中及出院后的健康教育，使患者的疾病癥狀得到很好的改善，患者心情愉悅在疾病的恢復中也起到了很好的作用，同時對構(gòu)建和諧的醫(yī)患關(guān)系也起了舉足輕重的作用。護理中的健康教育涉及的范圍較為廣泛，既包括醫(yī)學、護理學、教育學內(nèi)容，還包括心理學內(nèi)容，這就要求護理人員既有過硬的專業(yè)知識，還要有相應(yīng)的輔助知識，相關(guān)報道指出，實施健康教育的關(guān)鍵取決于護理人員的專業(yè)知識和一定的溝通技巧。若護士具有足夠的自信心和一定的溝通技巧，會使健康教育活動的開展得到很好的進行。反之，則是健康教育起不到好的效果。本文觀察組40例患者實施健康教育，取得了95%的滿意度，顯著優(yōu)于對照組67.5%的滿意度，兩組患者有顯著性差異，有統(tǒng)計學意義，有可比性（p

參考文獻

[1] 顧建春.健康教育在構(gòu)建循環(huán)內(nèi)科和諧醫(yī)患關(guān)系中的效果評價[J].中國實用護理雜志，2011，27（21）：73-74.

碳循環(huán)作用范文第3篇

一、我省發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的必要性和緊迫性

1、發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟是緩解農(nóng)業(yè)資源約束矛盾的根本出路。目前，我省淡水資源嚴重不足，人均水資源占有量僅為世界人均水資源占有量的1/4，長江以南地區(qū)總水量多而耕地少，長江以北水資源少但耕地多，在我省的華北和西北地區(qū)，干旱少雨，嚴重缺水。我省人均耕地不足1.5畝，不到世界平均水平的1/2。因此，在目前這種狀況下，靠大規(guī)模增加資源投入來滿足農(nóng)產(chǎn)品不斷增長的需求是不現(xiàn)實的，根本的出路是提高資源利用效率，改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，發(fā)展以“減量化、再利用、資源化”為原則，以“低消耗、低排放、高效率”為基本特征的循環(huán)經(jīng)濟。

2、發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟是從根本上減輕農(nóng)業(yè)污染、保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重要途徑。目前，我省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境總體惡化的趨勢并未得到根本扭轉(zhuǎn)，環(huán)境污染狀況日益嚴重。據(jù)統(tǒng)計，全國受“三廢”污染的耕地約2186.7萬公頃，約占全國耕地總面積的16%。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，由于設(shè)備簡陋，工藝落后，技術(shù)含量低，導致在生產(chǎn)過程中未經(jīng)處理就直接把“三廢”排放到農(nóng)田，成為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的最大危害。因此，只有大力發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟，推行清潔生產(chǎn)，從源頭上解決污染問題，將經(jīng)濟社會活動對自然資源的需求和生態(tài)環(huán)境的影響降低到最小程度，才能以最少的資源消耗，最小的環(huán)境代價實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)增長，從根本上化解經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的矛盾。

二、制約我省發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟存在的主要問題

1、到目前為止，我省還沒有制定一部完整的循環(huán)經(jīng)濟法律法規(guī)，使發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟無法可依。

2、政府各個部門對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要性缺乏足夠的認識，中央政府還沒有指導農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的總體規(guī)劃和推進計劃，地方各級政府有關(guān)規(guī)劃也不明確。

3、各級政府在綜合運用財稅、投資、信貸、價格等政策手段，調(diào)節(jié)市場主體的行為，建立農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的有效政策機制等方面還存在嚴重不足。

4、技術(shù)開發(fā)和推廣應(yīng)用不夠，缺乏符合中國國情的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)支撐體系。

5、政府各部門協(xié)調(diào)合作不順。

6、農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的宣傳、教育和培訓工作還需大力加強。

三、機制創(chuàng)新：推進農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)我省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的對策

1、優(yōu)化政府主導的宏觀調(diào)控機制

（1）完善政策。要通過深化改革，形成有利于促進農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的體制條件和政策環(huán)境，綜合運用財稅、投資、信貸、價格等政策手段，調(diào)節(jié)和影響市場主體的行為，建立自覺節(jié)約資源和保護環(huán)境的機制。

（2）調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)資源和農(nóng)業(yè)廢物的綜合利用。在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中，要大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和有機農(nóng)業(yè)，使農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部的能量、物質(zhì)合理流動與轉(zhuǎn)化，通過生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部食物鏈、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)和農(nóng)業(yè)廢棄物的再生、綜合利用，以彌補資源的不足，既節(jié)約能源、變廢為寶，又改善了生態(tài)環(huán)境。

（3）加快科技進步，提高技術(shù)水平。科學技術(shù)是發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的重要支撐。政府應(yīng)重點組織開發(fā)有重大推廣意義的資源節(jié)約技術(shù)、替代技術(shù)、再利用技術(shù)、資源化技術(shù)、系統(tǒng)化技術(shù)等。支持建設(shè)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟信息系統(tǒng)和技術(shù)咨詢服務(wù)體系，及時向社會有關(guān)技術(shù)、管理和政策等信息，開展信息咨詢、技術(shù)推廣、宣傳培訓等。

2、構(gòu)建促進農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的激勵機制

（1）政府要結(jié)合投資體制改革，調(diào)整和落實投資政策，加大對農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的資金支持。要把發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟作為政府投資的重點領(lǐng)域之一，對一些重大項目進行直接投資或資金補助、貸款貼息的支持，以解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者資金不足的難題。

（2）通過政策調(diào)整，使發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟有利可圖，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者對環(huán)境保護的外部效益內(nèi)部化，按照“污染者付費、利用者補償、開發(fā)者保護、破壞者維修”的原則，大力推進生態(tài)環(huán)境的有償使用制度。

3、建立職責分明的社會參與機制

（1）明確農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的參與職責。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者是農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的主體，農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟能否發(fā)展，關(guān)鍵在于他們。在市場經(jīng)濟條件下，為追求利益最大化，很多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者不愿意清潔生產(chǎn)，結(jié)果造成了嚴重的資源浪費和環(huán)境污染，因此，政府各部門必須通過多種手段，調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的行為，使他們意識到發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是他們義不容辭的社會責任。同時，政府各部門要加大對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者宣傳教育力度，使他們的行為能落到實處。

碳循環(huán)作用范文第4篇

關(guān)鍵詞：低碳循環(huán) 耦合 結(jié)構(gòu) 途徑 國有林區(qū)

中圖分類號:F207 文獻標識碼:A

文章編號:1004-4914（2012）02-054-02

一、引言

長期的過量采伐，導致許多國有林區(qū)森林可采林木資源瀕臨枯竭，經(jīng)濟社會發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)，企業(yè)的經(jīng)營索取和人口的生存需求所產(chǎn)生的雙重壓力，遠遠超出了森林資源和自然環(huán)境的承載力，導致林區(qū)人口與資源、環(huán)境沖突加劇，森林資源結(jié)構(gòu)嚴重失衡，國有林區(qū)深深陷入森林資源危機、企業(yè)經(jīng)濟危困的“兩?！崩Ь持?。通過低碳經(jīng)濟模式與低碳生活方式，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為國際社會達成的共識。在2010年的兩會上，國家林業(yè)局局長賈治邦表示，林業(yè)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，林業(yè)要走循環(huán)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟發(fā)展之路。

二、國有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展的結(jié)構(gòu)特征

（一）國有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展的界定

低碳循環(huán)經(jīng)濟，是指以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)，以減量化、再利用、資源化的“3R”原則為指導，以高效能、高效率為特征的綠色生態(tài)經(jīng)濟，是人類社會繼農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一次重大進步。國有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟則是一種源頭控制、過程控制、目標控制相結(jié)合的立體型低碳經(jīng)濟發(fā)展模式。所謂林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟，是指在林區(qū)經(jīng)濟活動過程中，通過科學管理和技術(shù)創(chuàng)新，增加森林碳匯，減少林業(yè)碳源，增加廢棄物的回收利用，提高資源的使用效率，從而以較少的溫室氣體排放獲得較大產(chǎn)出的新的林業(yè)經(jīng)濟發(fā)展模式。

（二）國有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

國有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展是以“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”復雜巨系統(tǒng)為背景，以低碳循環(huán)運行實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標的特殊循環(huán)經(jīng)濟模式，國有林區(qū)本身就是一個復雜的巨系統(tǒng)，在實施低碳循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展模式中就形成了國有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展系統(tǒng)，此系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成圖如圖1所示。

（三）國有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展的結(jié)構(gòu)特征分析

1.開放性。開放性體現(xiàn)在以系統(tǒng)與外界環(huán)境的物質(zhì)、能量交換為基礎(chǔ)，以各個子系統(tǒng)間碳減排為手段，以提高循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展為目標的相互作用的過程。低碳模式不斷從外界汲取負熵流，在系統(tǒng)內(nèi)部，社會、經(jīng)濟和生態(tài)系統(tǒng)互為背景，通過碳減排，循環(huán)經(jīng)濟手段達到“社會-經(jīng)濟-生態(tài)”低碳循環(huán)動態(tài)均衡，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。

2.高維性。國有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展系統(tǒng)是由低碳循環(huán)經(jīng)濟、低碳循環(huán)社會和低碳循環(huán)生態(tài)等子系統(tǒng)構(gòu)成的復雜巨系統(tǒng)，而每一個子系統(tǒng)又包括其各自的子系統(tǒng)，由于低碳循環(huán)系統(tǒng)組織在作用、結(jié)構(gòu)與功能上表現(xiàn)出等級秩序性，以上這些系統(tǒng)還可以繼續(xù)劃分系統(tǒng)等級，如此逐層分解，形成了低碳循環(huán)模式系統(tǒng)的龐大的層次結(jié)構(gòu)。

3.復雜性。國有林區(qū)低碳循環(huán)發(fā)展系統(tǒng)是“經(jīng)濟-社會-生態(tài)”三維一體的多目標復合系統(tǒng)和有機整體，發(fā)展低碳循環(huán)模式就是要從系統(tǒng)整體的角度著眼，綜合協(xié)調(diào)和控制低碳循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)整體和部分的關(guān)系，統(tǒng)籌整體功能和局部利益，實現(xiàn)以人為中心的社會、經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間的動態(tài)均衡。

4.涌現(xiàn)性。在低碳循環(huán)經(jīng)濟模式內(nèi)部，經(jīng)濟、社會和生態(tài)各子系統(tǒng)之間通過吸收、反饋、協(xié)同、耦合等系統(tǒng)運動，在動態(tài)中實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化和創(chuàng)新，從而使系統(tǒng)內(nèi)部組織和結(jié)構(gòu)，經(jīng)歷從簡單到復雜、從獨立到融合、從封閉到開放、從無序到有序的演化，涌現(xiàn)出各子系統(tǒng)所不具備的整體效應(yīng)，即:“經(jīng)濟-社會-生態(tài)”的低碳均衡動態(tài)發(fā)展。

（四）國有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展的戰(zhàn)略重點

為了保證國有林區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與森林資源利用、林業(yè)環(huán)境保護的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，走森林資源可持續(xù)發(fā)展之路，必須大力推進低碳循環(huán)經(jīng)濟，特別是要把資源循環(huán)利用放在突出位置，以“減量化、再利用、再循環(huán)、低能耗、低排放、低污染”為基本途徑，貫穿于森林資源培育、資源利用、資源回收、能源生產(chǎn)利用、污染物排放等的各個方面，實現(xiàn)國有林區(qū)低碳循環(huán)的永續(xù)發(fā)展。

根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟與低碳經(jīng)濟的異同點，立足我國當前國情，以兩者已取得的發(fā)展成就為基礎(chǔ)，將“3R”原則運用到“社會－生態(tài)”系統(tǒng)，走低碳經(jīng)濟與循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展之路，以克服低碳經(jīng)濟與循環(huán)經(jīng)濟單行發(fā)展的困境。國有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展模式致力于兩個重點：

第一，以低碳經(jīng)濟補充循環(huán)經(jīng)濟的能源缺口，同時循環(huán)經(jīng)濟的經(jīng)濟效益則形成推動低碳經(jīng)濟發(fā)展的內(nèi)生動力。如此一來，單獨推行循環(huán)經(jīng)濟無法解決的能源循環(huán)困境就可通過低碳經(jīng)濟要求的低碳、零碳等新能源開發(fā)利用而得以破解；低碳經(jīng)濟單行發(fā)展的現(xiàn)實經(jīng)濟效益瓶頸也可被循環(huán)經(jīng)濟突破，從而刺激個人的低碳消費、企業(yè)的低碳生產(chǎn)和林區(qū)的低碳流通，推動國有林區(qū)低碳產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。

第二，在具體到制定相關(guān)政策措施時，整合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟與低碳經(jīng)濟所需的運行環(huán)境“軟件”及技術(shù)“硬件”的相似性，積極推行能促進低碳經(jīng)濟與循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展的相應(yīng)措施和相關(guān)對策，實現(xiàn)兩者正效應(yīng)的疊加，做到一舉兩得。

三、國有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟耦合發(fā)展的實現(xiàn)途徑

（一）加強森林資源培育、管護和監(jiān)測

1.加強森林資源培育。按照碳匯和減排的要求，加強林業(yè)低碳循環(huán)森林培育業(yè)的建設(shè)。一是充分利用現(xiàn)代科技、管理等手段推進科學經(jīng)營，加強速生豐產(chǎn)林、珍貴樹種和大徑級用材林、能源林等商品林的建設(shè)以及防護林、水源涵養(yǎng)林等生態(tài)公益林的保護和營造，加大森林資源培育力度，提高森林資源總量，增加森林碳匯儲量；二是在森林培育全過程中，科學整地、施肥和撫育，減少土壤、化肥以及林木腐解等釋放的CO2量，并充分利用生物質(zhì)能、太陽能和風能等清潔新能源，減少化石能源的使用，從而實現(xiàn)森林培育的減排。

2.加強森林資源管護。建立健全森林資源管護經(jīng)營責任制，將管護區(qū)落實到山頭地塊，將管護責任落實到人頭，強化管護人的監(jiān)督和管理責任，充分調(diào)動職工群眾管護森林的積極性。要逐步建立管護經(jīng)營責任人參與分配森林資源培育成果的機制。

（二）遵循3R原則，實施清潔生產(chǎn)，促進森林資源（下轉(zhuǎn)第56頁）（上接第54頁）循環(huán)利用

實施清潔生產(chǎn)，既需要有國家宏觀層面的推動，又需要有企業(yè)微觀層面的執(zhí)行。在企業(yè)層面上，實施清潔生產(chǎn)，提高森林資源循環(huán)利用率。林業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)方式是：“木質(zhì)或非木質(zhì)資源―產(chǎn)品―剩余物―產(chǎn)品”，它以閉路循環(huán)的形式在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)森林資源的最充分和最合理利用。實施清潔生產(chǎn)要求企業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)經(jīng)營觀念，發(fā)展節(jié)能環(huán)保技術(shù)，發(fā)展回收處理技術(shù)，盡可能的減少產(chǎn)品和服務(wù)的森林資源使用量；盡可能減少廢棄物質(zhì)的排放；盡可能提高森林資源產(chǎn)品的耐用度和抗變性；盡可能提高森林資源產(chǎn)品和服務(wù)的強度；盡可能強化相關(guān)森林資源產(chǎn)品的回收和再利用。

（三）建立區(qū)域產(chǎn)業(yè)代謝，構(gòu)建林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)化體

建立林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟的林業(yè)產(chǎn)業(yè)化體系，建立綠色森林資源原料產(chǎn)業(yè)基地，發(fā)揮各地區(qū)的比較優(yōu)勢；發(fā)展綠色林副產(chǎn)品加工、種植和馴養(yǎng)產(chǎn)業(yè)，充分利用現(xiàn)有森林資源；發(fā)展森林的生態(tài)觀光、旅游業(yè)，滿足現(xiàn)代人日益增長的多重需求；發(fā)展高科技綠色森林產(chǎn)品深加工業(yè)，用高科技來發(fā)掘森林資源的無窮價值；強化森林環(huán)境保護和水土保持，維護森林資源未來發(fā)展?jié)摿Α？梢园l(fā)展低碳循環(huán)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，構(gòu)建低碳循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)化體。

（四）實施綠色低碳消費方式，增強低碳消費意識

通過定期舉辦培訓班和講座等方式宣傳低碳農(nóng)業(yè)相關(guān)知識，鼓勵人們節(jié)約資源、使用節(jié)能產(chǎn)品，推動全社會節(jié)能減排行動；加強媒體和公眾在低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展中的監(jiān)督作用，引導企業(yè)逐步在公眾中樹立良好的“低碳經(jīng)濟”形象，促進企業(yè)完成低碳經(jīng)濟目標和指標。

（五）堅持不懈地植樹造林，提高森林碳匯功能，繼續(xù)推動生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展

林木生物質(zhì)能源是直接來自光合作用的木材，以及根、莖、葉等采伐剩余物和刨花、碎木、木屑等加工剩余物,還包括各類可作為能源的木制品廢物等。林木生物質(zhì)能源資源豐富、可再生性強,林木生物質(zhì)能源的開發(fā)利用可以有效地緩解能源緊張的局面,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),改善生態(tài)環(huán)境。

在吸收借鑒國外成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合發(fā)展實際，制定符合自身發(fā)展要求的林木生物質(zhì)能源的發(fā)展規(guī)劃與措施，以促進林木生物質(zhì)能源的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程。

（六）加強政府對林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的政策支持

要加強政府對低碳林業(yè)發(fā)展的指導，制定農(nóng)村新能源發(fā)展利用綱要和專項規(guī)劃，提出低碳循環(huán)林業(yè)的發(fā)展目標、重點和措施，研究低碳循環(huán)林業(yè)的統(tǒng)計方法和考核指標，逐步建立和完善能源效果評價機制。

研發(fā)森林資源低碳循環(huán)利用技術(shù)，大力發(fā)展信息技術(shù)、生物技術(shù)、環(huán)境無害化技術(shù)、再利用技術(shù)、系統(tǒng)化技術(shù)等，支撐森林資源低碳循環(huán)利用的技術(shù)體系。推廣低碳循環(huán)林業(yè)技術(shù)并建立林業(yè)示范區(qū)。借鑒國內(nèi)外經(jīng)驗，大力推廣沼氣工程、秸稈綜合利用、節(jié)水灌溉、林業(yè)機械節(jié)能減排等技術(shù)，減少溫室氣體的排放，改善生態(tài)環(huán)境。

借鑒國際經(jīng)驗，設(shè)計市場化的政策工具，探索發(fā)展碳排放配額交易市場，建立廣泛的碳交易機制，使低碳產(chǎn)品、低碳技術(shù)、低碳服務(wù)市場化。

建立林產(chǎn)品低碳認證制度，對符合條件的低碳林產(chǎn)品實行低碳認證，并給予這些林產(chǎn)品一定價格補貼，改善林業(yè)生態(tài)補償機制。

[項目來源:黑龍江省哲學社會科學規(guī)劃項目（10C020）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助（DL11CC14）]

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碳循環(huán)作用范文第5篇

關(guān)鍵詞：水環(huán)境；噬菌體；碳循環(huán)；可溶性有機碳

中圖分類號：Q939.48

文獻標識碼：A

文章編號：1007-7847（2014）03-0269-06

水環(huán)境面積約占地球表面的71%，可分為海洋、湖泊、河流等，是眾多生物賴以生存的一類重要生態(tài)系統(tǒng)。在這個生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)是其中非常重要的一環(huán)，它支配著系統(tǒng)中其它物質(zhì)的循環(huán)，也深刻影響著人類的生存環(huán)境，因此碳循環(huán)研究是生態(tài)系統(tǒng)能量流動的核心問題。目前的研究結(jié)果表明，在水環(huán)境的碳循環(huán)中除了化學平衡、物理泵參與了碳循環(huán)外，生物泵也是必不可少的一個重要環(huán)節(jié)，在生物泵環(huán)節(jié)中病毒尤其是噬菌體的重要作用逐步為人所知[1～4]。

病毒廣泛分布于地球的各種生境中[1～4]，它們不僅影響著宿主的生存狀況和進化歷程[5，6]，而且通過裂解宿主快速釋放有機碳而影響著系統(tǒng)中其他物質(zhì)循環(huán)和能量流動[7，8]。當前，病毒（尤其是噬菌體）在維持可溶性有機碳（dissolved organic car-bon，DOC）平衡中的作用已成為生態(tài)學、微生物學和海洋生物學等研究領(lǐng)域關(guān)注的熱點，其最新研究成果及評論紛紛登載在諸如NATURE、SCI-ENCE等國際著名學術(shù)刊物上[9～13]。

本文針對噬菌體在海洋、湖泊、冰塵穴及濕地有機碳循環(huán)中的作用進行簡單介紹。

1噬菌體在海洋有機碳循環(huán)中的作用

海洋是地球上最大的碳庫，含碳量為大氣的50倍，生物圈的15倍，同時海洋還對調(diào)節(jié)大氣中的含碳量起著非常重要的作用。由于海洋儲碳對于應(yīng)對全球變暖具有重要意義，生物泵儲碳過程研究已成為近30年來海洋碳循環(huán)研究的焦點之一：海洋中的有機碳更主要的是以溶解有機碳（dissolved organic carbon，DOC）形式存在的，從過濾分離角度看，DOC占總有機碳的95%。病毒是海洋中數(shù)量和種類最多的生物，總量約l030個，是海洋微生物群落的重要組成部分，在全球生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控、生物地球化學循環(huán)，特別是碳循環(huán)中具有重要的作用，也是一類不可忽視的戰(zhàn)略生物資源。

“微食物環(huán)”是指海洋中溶解性有機物被異養(yǎng)浮游細菌攝取形成微生物型次級生產(chǎn)量，進而又被原生動物和橈足類所利用的微型生物攝食關(guān)系，海洋病毒主要通過“微食物環(huán)”介導了這一過程中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。病毒通過裂解浮游植物和異氧細菌加速了顆粒性有機物（POM）向可溶性有機物（DOM）的轉(zhuǎn)化，從而影響海洋系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)；而噬菌體半衰期很短，其死亡后又會形成溶解態(tài)的營養(yǎng)物質(zhì)，在“微食物環(huán)”中形成一個“病毒回路（viral shunt）”，加快碳、氮等元素在微生物間的循環(huán)（圖1）[9]。因此，噬菌體導致的細菌溶解成為初級生產(chǎn)者與消費者參與C、N循環(huán)最重要的途徑之一[14]。

Shuttle等[9]在研究海洋病毒作用時發(fā)現(xiàn)：作為物質(zhì)和能量流動的樞紐，病毒可以將碳和其他營養(yǎng)物質(zhì)分流到可溶性有機物中。水體沉積物能較好保存環(huán)境中的有機物質(zhì)存在信息，為探索古氣候變化、追蹤有機質(zhì)來源、了解生態(tài)系統(tǒng)狀況等提供了重要的線索。Danovaro等[10]對大西洋、南太平洋、地中海海底沉積物及覆水病毒的生態(tài)功能進行研究時發(fā)現(xiàn)：在深海沉積物中由于病毒的感染和裂解可以促使原核生物量減少80%以上，而在超過1000m深度時甚至可接近100%，將大量可溶性有機碳釋放到深海中，從而大大縮短該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，加快有機碳的循環(huán)和使用效率。在海洋中近70%的藍藻和60%的游離異養(yǎng)菌及淡水中90%～l00%的細菌裂解死亡與病毒（噬菌體）密切相關(guān)[15，16]。據(jù)統(tǒng)計地球上約26%的有機碳循環(huán)是由海洋病毒完成的[l7，18]。因此海洋病毒直接或間接參與陸地生物碳循環(huán)、海洋碳固定以及大氣間的碳交換[19]。

Evans等[20]測定了2007年夏季塔斯馬尼亞島亞南極帶（SAZ）和澳大利亞南極海極前鋒帶（PFZ）的病毒豐度及病毒裂解產(chǎn)物總量。南極洋由兩個明顯的區(qū)域――亞南極帶（SAZ）和極地前鋒帶（PFZ）組成：SAZ的硅酸鹽、葉綠素含量低，而且是大氣中CO2的碳匯，PFZ為低溫、低鹽、高營養(yǎng)鹽和低葉綠素含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：病毒感染導致的細菌裂解生物量在SAZ和PFZ西部很接近，分別為23.5%和23%，每天可溶性有機碳的釋放量為3.3μg/L和2.3μg/L；而在SAZ東部，病毒感染導致的細菌裂解生物量可達39.7%，每天可溶性有機碳釋放量為26.5μg/L。這些數(shù)據(jù)表明在SAZ和PFZ這些相互分割的區(qū)域中，病毒感染導致細菌裂解釋放的可溶性有機碳是碳循環(huán)的重要途徑。由于SAZ是大氣中主要的CO2碳匯[21]，因此對于研究病毒對碳循環(huán)的影響是很有意義的。Evans等對南極洋不同區(qū)域的裂解性和溶原性噬菌體的感染進行了調(diào)查，研究表明病毒感染導致細菌裂解每天釋放的碳為0.02～7.5μg/L，病毒活性是滿足微生物，尤其是威德爾海原核生物和SAZ浮游生物基本需求的主要貢獻者[22]。

因此，病毒尤其是噬菌體在海洋生物地球化學循環(huán)尤其是碳循環(huán)和深海代謝方面扮演了重要角色。

2噬菌體在湖泊有機碳循環(huán)中的作用

噬菌體在海洋及其沉積物中的功能及作用，并不一定能反映其在大陸環(huán)境中的功能與作用。湖泊作為連接陸地與淡水環(huán)境的自然綜合體，不僅是多種沉積礦藏賦存的場所，而且與大氣、生物、上壤等多種要素密切相關(guān)，對氣候、環(huán)境系統(tǒng)的變化史為敏感。

鑒于噬菌體對內(nèi)陸湖泊日益重要生態(tài)功能的凸顯，近年對大江（河）、湖泊（淡水及咸水）的噬菌體、細菌及其與DOC關(guān)系的研究也逐步受到人們的關(guān)注。Thomas等[23]對法國Bourget湖泊的病毒生態(tài)學功能展開了研究，發(fā)現(xiàn)病毒通過裂解每天釋放的碳和磷分別可達56.5μg/L和1.4μg/L，這些有機質(zhì)成為了浮游細菌營養(yǎng)需求的重要來源。在南極寡營養(yǎng)湖（Druzhby湖和Crooked湖）中，噬菌體裂解導致的細菌死亡率極高，可達251%，而釋放的DOC為總DOC的0.8%～69%，其比率會隨季節(jié)變化有所不同，在黑暗的冬季，病毒裂解造成的有機碳的釋放量對總DOC的貢獻率超過60%[24]。Fischer等[16]對多瑙河地區(qū)富營養(yǎng)湖泊中噬菌體及細菌數(shù)量關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn)：噬菌體感染而導致細菌裂解釋放的碳為每天5～39μg/L，其中有29%～79%的有機碳能被細菌再利用，重新進入微生物環(huán)。因此病毒在湖泊中具有重要生態(tài)作用，尤其是細菌溶解產(chǎn)生的有機C的流動和再同化。

由此可見，雖然湖泊生態(tài)系統(tǒng)復雜，但病毒尤其是噬菌體在有機碳循環(huán)中同樣扮演著非常重要的角色。

3噬菌體在冰塵穴有機碳循環(huán)中的作用

大陸上約10%的土地為冰川所覆蓋，其中1%～6%被冰塵所沾染，冰川表面的無機和有機顆粒等統(tǒng)稱為冰塵[25，26]，而冰塵穴（croconite holes）就是指被冰塵沾染后導致冰川溶解后形成的圓柱形冰融水洞。冰塵穴廣布于冰川及其消融地帶，如南極、北極、格陵蘭島、加拿大、和喜馬拉雅山脈等。由于冰塵的顏色較深，使得冰塵穴吸收的太陽射線也隨之增加，促進了冰雪的融化，形成季節(jié)性的融水洞[27]（圖2）。當然，冰塵穴并不僅僅局限于大陸冰川，海洋冰川和湖泊冰川同樣有冰塵穴的存在。

冰塵穴是在冰川生態(tài)系統(tǒng)中生命活動最活躍的棲息地，據(jù)估算僅北極冰川冰塵沉積物中生物含量就可達36g/m2。謝菲爾德大學、布里斯托爾大學和因斯布魯克大學研究團隊的學者發(fā)現(xiàn)格陵蘭島、斯瓦爾巴群島和阿爾卑斯山冰塵穴中的微生物豐度甚至可與溫帶地區(qū)普通生態(tài)系統(tǒng)相當[25，26，28，29]，比如每克冰塵中的微生物豐度與地中海每克土壤中的微生物豐度幾乎是一致的，冰塵穴中的微生物主要包括病毒、細菌和微觀植物。Sawstrom研究組也得到同樣的研究結(jié)果，他們在研究北極冰川斯瓦爾巴特群島Midre Lovenbreen冰塵穴中微生物時發(fā)現(xiàn)冰塵中的細菌豐度遠高于冰塵穴中上覆水的細菌豐度。冰塵中細菌豐度為4.67×104/mL～7.07xl04/mL，是上覆水細菌豐度的2～6倍；其噬菌體的豐度規(guī)律也與細菌豐度類似[30]。Midtre Love-nbreen冰川冰塵穴上覆水和冰塵中病毒的豐度分別為0.6xl06/mL和20x106mL[31]。斯瓦爾巴特群島冰塵穴噬菌體感染而導致細菌裂解比例（約l3%）遠高于常溫水域中噬菌體對細菌的裂解率（2%）[32]。因此，該研究團隊認為：隨著冰川的消退、融化，生物扮演的角色越來越重要。

冰塵中微生物的定殖加深了冰表而的顏色，其原因在于冰塵穴中的光合作用率遠高于呼吸作用率，凈吸收CO2，是一種負反饋機制，因此冰川表面能不斷累積有機質(zhì)，形成自我維持的生態(tài)系統(tǒng)，吸收的太陽射線進一步增加，促進冰的溶解，為微生物生長提供了必需的水份，并通過物理和生物活動將水和有機質(zhì)進一步分散到冰川的其他部分，促進了微生物、有機質(zhì)和碎屑轉(zhuǎn)移到周邊（如冰川底部），促進了其他生態(tài)系統(tǒng)的生命活動[26]。

冰塵穴中的光合作用率高于呼吸作用率，從而可以維持高的細菌種群豐度，而許多湖泊的光合作用低于呼吸作用，使得它們必須接收外源有機物質(zhì)的輸入才能得以維持平衡。從光合作用率分析，普通冰川融水的光合作用率為每小時釋放碳0.60～8.33μg/L，而斯瓦爾巴特群島MidreLovenbreen冰塵的光合作用率最高可達到每小時釋放碳156.99μg/L，冰塵穴中上覆水的光合作用率則與普通冰川差不多[30]?？紤]到冰塵穴的密度（約6%的冰川表面積或每m2 12個洞），那么可以確定冰塵微生物相關(guān)的碳固定和營養(yǎng)物質(zhì)代謝是冰川生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的一個重要環(huán)節(jié)。

對于較簡單封閉的生物地球化學微循環(huán)系統(tǒng)，如南極麥克馬多干河谷冰川的冰塵穴，那里僅含有水、冰、礦物和有機碎屑，但也能長期維持微生物種群結(jié)構(gòu)的平衡；Bagshaw等[33]系統(tǒng)研究了其中溶解物隨季節(jié)變化而產(chǎn)生的化學演變過程。通過對DIC、DOC、K+和SO42-的檢測發(fā)現(xiàn)：冰塵穴中DOC的產(chǎn)生速率為每年釋放碳0.75μg/cm2，冰塵中代謝初級產(chǎn)物的溶解、周期性沉淀、次級碳酸鹽的溶解、夏季的凈光合作用和秋季冰凍時期凈呼吸作用是左右冰塵穴中季節(jié)性變化和年溶解濃度的主要過程。

通過對格陵蘭和阿爾卑斯山冰塵穴中微生物（噬菌體、細菌和藻類等）進行的研究表明：僅該地區(qū)微生物每年釋放的有機碳就高達6400t[34]。所以在冰川生態(tài)系統(tǒng)中冰塵穴扮演著非常重要的角色。冰川覆蓋了地球l5xl06km2的表面積，其生態(tài)系統(tǒng)同樣對全球碳循環(huán)影響巨大。

因此，噬菌體感染而導致細菌裂解對冰塵穴生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)物質(zhì)和有機質(zhì)的循環(huán)起著重要作用。

4噬菌體在濕地有機碳循環(huán)中的作用

濕地狹義是指陸地與水域之間的過渡地帶，廣義上則被定義為地球上除海洋（水深6m以下）外的所有大面積水體。按照濕地的廣義定義，它覆蓋了地球表面的6%，卻為地球上約20%的物種提供了生存環(huán)境，在維持全球生態(tài)系統(tǒng)平衡中具有不可替代的生態(tài)功能，享有“地球之腎”的美譽。濕地也是連接生物圈、大氣圈、水圈、巖石（土壤）圈的重要紐帶，位于陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡性地帶，具有獨特的生態(tài)功能。

濕地是地球上能量流動和物質(zhì)循環(huán)最活躍的場所，也是陸地DOC最大的儲庫。濕地面積雖只占陸地面積的2%～3%，但其儲存的DOC卻占到陸地土壤碳量的18%～30%[35]。在已知的濕地生態(tài)類型中，高原（或高緯度）濕地由于具有較高的生產(chǎn)力和較低的分解速率（由于溫度較低所致），使之成為有機碳儲備最豐富的碳庫。我國科學家在對青藏高原和東北三江平原低溫沼澤濕地釋放的CO2/CH4觀測研究中也發(fā)現(xiàn)其碳釋放量巨大，并呈逐年上升的趨勢，這充分表明高原（高緯度）濕地在全球碳循環(huán)中作用非常巨大[36，37]。然而，隨著全球濕地的退化，其碳儲備能力也正在下降，這一現(xiàn)象應(yīng)該引起人們足夠的重視。

濕地的儲備的DOC往往通過季節(jié)性的融水或常年積水以及與小溪相連而向外部環(huán)境輸出，DOC輸出是濕地通過水文過程實現(xiàn)向土壤碳輸出的一個主要途徑。研究表明，在加拿大北部濕地，通過小溪遷移輸出的溶解性有機物中，DOC大約為每年5～40g/m2[38]。濕地生態(tài)系統(tǒng)中的DOC是細菌及其他微生物養(yǎng)料的主要來源，DOC含量的變化將深刻影響濕地內(nèi)所有微生物的生活及生長狀況，而噬菌體不僅與細菌的活動密不可分，而且還可以通過裂解作用有效釋放DOC進而影響濕地微生物的種群結(jié)構(gòu)和組成，最終影響整個濕地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。因此，探尋濕地中噬菌體、細菌與DOC的相互關(guān)系，也是未來研究的一個重要方向。

綜上所述，病毒作為海洋中數(shù)量最多的生命粒子，一個重要的生態(tài)作用是作為其他微型生物的消費者，使得許多浮游生物細胞成為無內(nèi)容物的“ghost”，同時把微生物POC轉(zhuǎn)化為DOC，形成“病毒回路”，進而改變了海洋生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的途徑，而病毒回路的存在可使系統(tǒng)中的呼吸和生產(chǎn)力較無病毒的系統(tǒng)高出約1/3 [39，40]。病毒尤其是噬菌體在在湖泊生態(tài)中對細菌溶解產(chǎn)生的有機C的流動和再同化過程起到重要生態(tài)作用。而在冰川生態(tài)系統(tǒng)中生命活動最活躍的棲息地一冰塵穴，噬菌體感染而導致細菌裂解對冰塵穴生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)物質(zhì)和有機質(zhì)的循環(huán)起著重要作用。所有的證據(jù)表明噬菌體在不同生態(tài)系統(tǒng)中對DOC的循環(huán)均起著舉足輕重的作用，但在不同的系統(tǒng)中它們的貢獻率和作用機制和調(diào)節(jié)方式又有著顯著差異，因此，系統(tǒng)研究噬菌體在不同生態(tài)系統(tǒng)中對DOC的調(diào)節(jié)作用，將有利于全面理解和揭示噬菌體（病毒）在整個地球物質(zhì)循環(huán)和能量流動中所起的作用。

5結(jié)語

水環(huán)境是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要場所，碳循環(huán)的關(guān)鍵在于過程與機制，其中的生物過程機制是焦點之一。維持全球碳平衡的關(guān)鍵不應(yīng)儀僅關(guān)注各個庫的碳貯存總量，而應(yīng)更多地研究碳的流向問題，以及“源”、“匯”不平衡的問題。噬菌體由于結(jié)構(gòu)簡單、基因組小、便于操作等優(yōu)點，常常被用作生物基因復制及表達調(diào)控研究的模型，對近現(xiàn)代生物化學與分子生物學的發(fā)展做出了突出的貢獻。盡管目前的研究已表明噬菌體廣泛分布于各生境中，對全球的碳、氮循環(huán)均有重要影響，但對于噬菌體在水環(huán)境中的分布及生態(tài)功能方面的了解仍然非常有限。我國科學家開展了影響南海深海碳循環(huán)的底棲微生物氮營養(yǎng)鹽補充過程和機制研究，以及南海水體中古菌的分布及生物地球化學功能的研究，但對水環(huán)境中噬菌體對有機碳循環(huán)的作用鮮有報道。昆明理工大學生命科學與技術(shù)學院對騰沖熱海高溫噬菌體和云南高原湖泊低溫噬菌體多樣性進行了研究，表明高溫噬菌體和低溫噬菌體均存在多樣性，并對部分嗜極微生物噬菌體進行了全基因組解析和功能蛋白的高效表達及其熱不穩(wěn)定性分析，對云南高原湖泊低溫噬菌體與有機碳循環(huán)的作用研究正在進行中。

對嗜極微生物噬菌體（尤其是嗜冷和嗜熱微生物噬菌體）的研究有助于豐富人們對生命起源與進化、生命本質(zhì)及環(huán)境適應(yīng)策略的認識，而對嗜極微生物噬菌體中重要功能蛋白的開發(fā)與應(yīng)用也將帶來巨大的社會和經(jīng)濟效益。

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