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全球气温升高的原因是什么？

在冬冷夏热四季分明的我国大部分地区，人们普遍反映近些年冬季气温越来越高了，好像冬天不像以前那样冷得难熬了。其实不仅是我国这样，全球的气温都在升高；也不是这几年，自80年代以来气温连续升高。由于全球变暖，使得冬季降水量增加，夏季出现异常高温和严重干旱，某些地区暴雨次数增加，世界各地冰川减少，北半球冰雪覆盖面积缩小，而且海平面平均每年大约上升2.5毫米。1995年夏季，美国出现了百年未遇的酷热，不但使许多人在热浪中丧生，还造成两起因铁轨受热变形而导致火车出轨的事故。欧洲大部分地区也出现酷夏，不少地方最高气温达40℃。

全球气温的升高，将会给人类带来直接的破坏性影响：海平面升高将会淹没许多城市和土地，生态平衡的破坏将导致农业减产，昆虫和其他传染病症的动物的迁移更会给人类健康带来危害。

气候为什么会变暖呢？科学家们多年来已经做了大量观测和研究。不少科学家认为，是人类活动导致全球变暖。人类生产活动中排放大量大量二氧化碳及甲烷、氧化氮等气体，使得大气层像温室一样吸收更多的热，使温度升高。不过也有的科学家提出不同观点，他们指出，地球历史上出现过多次冷时变化，现在的升温也不过是地球气温自然变化罢了。到底是人类影响还是自然变化，一时还难以定论

最新《自然》：关注全球气温升高

在最新一期英国《自然》杂志上，由多国科学家组成的国际研究小组发表研究报告称，全球变暖将导致世界上四分之一的陆地动植物在未来50年内灭绝。也就是说，100多万个物种将在半个世纪后从地球上消失。

来自8个国家的科学家对欧洲、南非、澳大利亚、巴西、墨西哥和哥斯达黎加6地的1103个物种进行了研究。其中包括植物、哺乳动物、鸟类、爬行动物和昆虫等。他们以联合国估计的全球气温到2050年可能比现在升高0.5至3摄氏度的标准为依据，利用电脑模型计算气温升高对每一物种的影响。这是迄今最大规模的类似研究。

全球气温升高迫使大部分陆地物种向两极和高山地区迁徙，但许多动植物无法实现这一点。据科学家保守估计，这6个地区的物种到2050年将消失15%至37%，即平均有26%的物种将因为气温升高、无法寻找到适宜的栖息地而灭绝。

补充：另外，全球变暖会导致各种疾病、病毒的传播速度加大、范围扩大，最终还是会影响人的身体健康。

全球气温升高对人类利少弊多

全球气候变暖已经是不争的事实，如何应对气候变暖对人类生存环境的挑战，是正在北京召开的气候变化国际科学讨论会的主题之一。世界气象组织秘书长奥巴西教授指出，气候变化让我们又多了一个立即采取紧急行动的理由。

当前最急迫的是我们对于全球变暖还缺少基本的认知，气温升高到底会改变些什么。中国气象局气候变化特别顾问丁一汇说，气候变暖将会带来一些有利的影响，如：温度升高使中纬度的一些地区存在着作物增产的可能；全球木材供应可能会增加；对某些缺水地区的居民来讲，可用水量可能增加；中高纬度地区居民因冬季寒冷的死亡率降低；由于出现暖冬，取暖所需能源减少。但是对国民经济的影响将是以负面影响为主。

———种植业首当其冲受到冲击。气候变暖使蒸发加大，如果降水量不明显增加，将会使我国农牧交错带南扩。东北与内蒙古相接地区农牧交错带的界限将南移70公里左右，华北北部农牧交错带的界限将南移150公里左右，西北部农牧交错带界线将南移20公里左右，草原的面积将因此增加。但农牧过渡带是潜在的沙漠化地区，沙化威胁巨大。

气候变暖后，土壤有机质中的微生物分解将加快，造成地力下降，需要施用更多的肥料；气候变暖同样对昆虫、杂草有利，这使得农药和除草剂的施用量增大。

———农业生产成本将大幅增加。到2030年，我国种植业产量在总体上因全球变暖可能会减少5％~10％左右，其中小麦、水稻和玉米三大作物均以减产为主。年平均温度增加1°C，大于10°C积温的持续日数全国平均就延长15天，冬小麦的安全种植北界也将由目前的长城一线北移到沈阳－张家口－包头－乌鲁木齐一线。到2050年，气候变暖将使三熟制的北界北移500公里之多，从长江流域移至黄河流域；而两熟制地区将北移至目前一熟制地区的中部，一熟制地区的面积将减少23.1％。

———水将变得更少更脏。全球变暖会影响整个水循环过程，可能使蒸发加大，改变区域降水量和降水分布格局，增加降水极端异常事件的发生，导致洪涝、干旱灾害的频次和强度增加，以及使地表径流发生变化。

我国七大流域天然年径流量整体上呈减少趋势。其中，长江及其以南地区年径流量变幅较少；淮河及其以北地区变幅最大，以辽河流域增幅最大，黄河上游次之，松花江最小。全球变暖还使得我国各流域年平均蒸发增大，其中黄河及内陆河地区的蒸发量将可能增大15％左右。

在干旱年份，气候变暖引起的缺水量将大大加剧我国华北、西北等地区的缺水形势，对农业灌溉用水的影响远远大于对工业用水和生活用水的影响，尤其是在降水减少和蒸发增加的地区。预计2010——2030年西部地区缺水量约为200亿立方米，2050年将缺水100亿立方米。全球变暖将使降水变率随着平均降水量的增加而发生变化，蒸发量也会因全球平均温度增加而增大，这可能意味着未来旱涝等灾害的出现频率会增加。

由于蒸发量加大，河水流量趋于减少，河流原有的污染程度可能会加重，特别是在枯水季节。同时，河水温度的上升，也会促进河流里污染物沉积、废弃物分解，进而使水质下降。

———个人生活质量将会下降。气候变暖对人类健康的直接影响将更加明显，高温使得病毒、细菌、寄生虫、敏感原更活跃，同时它也会损害人的精神、人体免疫力和疾病抵抗力。高温热浪的增加将使与热有关的疾病和死亡增加。全球变暖对人类健康造成的不利影响对贫穷地区的人口将是最大的。

气候变暖对人居环境产生影响，居住在河边和海岸带的居民受气候变暖最普遍、最直接的威胁是洪涝和滑坡。人类居住目前正遭遇包括水和能源短缺、垃圾处理和交通等环境问题，这些问题因高温、多雨而加剧。人口居住密度很高的低海拔海岸区的城市，更是经常处于海岸气候极端事件的威胁之中。在我国，居民收入大部分来源于受气候支配的初级资源产业，气候变暖对我国的不利影响将更严重。

科学家质疑

现有遏制全球变暖的方法

科学家对近 20 年来地球陆地生态系统的碳排放与吸收情况进行研究之后认为，所谓的"碳沉降"效应可能只是暂时的，不能依靠它来长期遏制全球变暖。

"碳沉降"是指植被吸收的二氧化碳多于它们释放的二氧化碳，这有助于降低大气二氧化碳浓度，缓解全球变暖的趋势。

来自欧洲和美国等多个地区的 30 名科学家在将于 8 日出版的英国《自然》杂志上说，地球植被的碳沉降效果并不稳定，大气中二氧化碳和氧气含量的数据证实，陆地生物圈在 20 世纪 80 年代期间吸收和排放的二氧化碳数量基本相当，没有出现碳沉降，20 世纪 90 年代则有一定的沉降效果。

数据表明，20 世纪 90 年代的碳沉降效应主要出现在北半球的非热带地区，包括北美、中国、欧洲等。科学家认为，出现碳沉降的主要原因可能是上述地区的退耕还林。此外，森林和草场火灾减少，使植被释放的碳减少，对碳沉降也有帮助。光合作用、呼吸作用、虫灾等其他因素的变化可能导致树叶、枯死植物和土壤微生物释放的碳减少。

科学家说，大气中二氧化碳浓度升高，可以提高植物生长速度，从而吸收更多的碳，暂时增强碳沉降效果，但这一效应终将达到饱和。影响碳沉降的不稳定因素很多，长期来看，全球陆地生物圈并不一定能够持续起到碳沉降的作用，特别是在温暖而干燥的年份。

森林救不了地球变暖

《环球时报》 (2001年06月08日第十六版)

进入夏季，在人们苦恼于气温"一年更比一年高"时，美国一群科学家又给了人们当头一棒，他们的最新研究表明：要想阻止气温逐年升高的趋势、化解温室效应的威胁，人类还得另想办法，而不能像从前那样寄厚望于森林。因为森林吸收的大量二氧化碳，最终几乎会如数奉还给地球。 温室效应被列为21世纪人类面临的最大威胁之一，它除了让天气变得越来越热外，还给全球的湿地沼泽、沿海低地、珊瑚礁、温带寒带大量物种带来毁灭性打击。 追根溯源，温室效应是过量的二氧化碳在大气中聚集而产生的一种天气现象。绿色植物进行光合作用吸收大量二氧化碳，这已是人们长期以来的共识，因而一直以来，森林被认为是解决温室效应的利器。 5月24日出版的《自然》杂志发表了美国著名杜克大学的几位植物学家和生态学家的一份最新实验报告。7年前，这几位科学家在杜克大学校区附近选择了两片森林，开始了评估树木吸收二氧化碳能力的实验。据推算，到2050年，排放到大气中的二氧化碳量将比现在增加35％-50％。于是，他们就在第一组森林中不断施放二氧化碳浓度为560ppm（ppm为百万分之一）的气体，以模拟50年后的浓度水平；第二组森林则保持目前正常的二氧化碳水平，即浓度在365ppm左右。 在实验开始的前两年里，第一组森林的树木在高浓度二氧化碳下生长明显加快，生长速度比第二组森林的树木大约快25％。但两年后，生长速度却在很短的时间内迅速下降，最终和第二组森林的树木的生长速度基本持平。分析原因，主要是土壤中的养分，特别是氮养分随着树木的迅速生长而消耗殆尽。 实验结果显示，树木生长需要阳光、水分、养分等多种因素，缺一不可，森林可以在短期内加速吸收二氧化碳，但因为土壤中的养分无法配套供应，所以从长期来看，无法指望森林会消化掉50年后增加的50％的二氧化碳。另外，科学家们在跟踪观察二氧化碳在树木生长过程中的作用后发现，树木吸收的二氧化碳主要是对树叶的生长起作用，对树干的作用则不明显。这样带来的最要命的后果是，树叶脱落以后会慢慢腐烂，它所吸收的二氧化碳在3年内将几乎全部回到大气中，而并非像以前人们所说的那样，会留在土壤里。 主持这项实验的杜克大学生物学教授戴维·埃斯沃斯对这一结果评价说："如果这一结果在全球植被生态中被普遍证实，人们就不得不对环境问题进行再思考了。"目前，已经有实验表明，热带树木与其他地区的树木相比，对二氧化碳的吸收能力相对更低一些。 外界对这份报告给予了极大关注。美国伊利诺伊大学的一位植物学家说，这一结果的"潜在重要性"会越来越明显，它彻底推翻了人们的传统观念。 尽管森林在涵养水源、防止水土流失、调节气候等方面都有无可替代的作用，但在大量消化二氧化碳的能力上，人们不能太乐观。参与这项实验的另一位生态学教授拉姆·奥林认为，这一实验结果的重要性就在于此。他说，也许人们只能从减少二氧化碳气体的排放量入手来解决温室效应问题了，这将使全球的环保问题变得更为复杂，利益冲突更为尖锐。 减少二氧化碳的排放量，一直是国际间一个极为敏感的问题。去年的海牙国际环保会议不欢而散，美欧之间争执的关键问题就是二氧化碳排放标准。美国坚持认为，对发达国家排放量的限制应当考虑到森林对二氧化碳的吸收因素。如果考虑这一因素，对50年后的前景就不必过于悲观，对发达国家的二氧化碳排放标准的要求就不必过于苛刻。现在，这项最新的实验成果可以说正击中了美国的要害。果真如此，美国将不能以森林为借口来逃避自己的责任，而全球只能进一步严格限制二氧化碳的排放量，这又将直接影响到世界各国经济的发展。

微生物能"吃掉"温室气体 地球变暖有物相克

《江南时报》 (2002年08月12日第十五版)

本报综合消息 几位来自德国的科学家宣称他们在黑海中发现了一种以甲烷为食的生命体，并称这种生命体可以用来抑制全球变暖问题的继续恶化。 这些科学家称他们这次发现的生命体是地球上最古老的生物，已经有40亿年的历史。他们是在黑海中没有光线、没有氧气的深度中发现这种微生物的，并发现这些微生物是以甲烷为食的。 在此之前，科学家们一直认为甲烷只能够通过与氧气进行反应而消耗掉。这些德国科学家希望这些微生物可以用来"吃掉"目前还储存在地球表面以下的温室气体，许多甲烷目前还冻结在两极地带的冰层以下，但是随着全球变暖问题的加剧，它们很有可能被释放出来，使污染问题变得更为严重。这次研究活动的发起人之一的AntjeBoetius教授说："这些在黑海中发现的微生物可能是地球上最古老的居民。我们可能要依靠他们来阻止气候灾难的发生。"

减缓全球变暖新招

－－往海水中撒铁

《中国环境报》 2001年1月13日

新西兰科学家最近提出了解决全球变暖的新途径：提高南太平洋海水的铁含量。海水的铁含量升高，浮游生物和浮游植物就会快速生长。新西兰水和大气研究所（NIWA）把此项研究成果发表在《自然》杂志上。

很久以前，科学家就曾想用增加铁含量的办法使南太平洋水生植物快速生长，如同陆地上的森林和草原，这些植物在减少大气中的二氧化碳含量方面起重要作用。于是，科学家把2吨分解铁撒在南太平洋50多平方公里的范围内，把水中的铁含量提高了10倍。两周之内，浮游生物比播撒区外的增加了10倍之多。 南太平洋面积占世界海洋面积的15％，对全球气候起着至关重要的作用，但它的铁含量偏低。 NIWA撒铁之后，美国航空航天局隔6个星期拍摄的画面表明，浮游植物的扩散面积已达1100平方公里。浮游植物持续生长时间之长超乎人们的预料，科学家认为，这可能是浮游植物具有把特殊物质释放到海水中的能力，以便于吸收铁。卫星图像生动地展示了南太平洋生态圈对铁含量些许增加的敏感性。

书山有路勤为径，学海无涯苦做舟。

探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用

一、学习目标

1．了解植物生长调节剂的作用2．进一步培养进行实验设计的能力

二、课前预习

实验原理：

植物插条经植物生长调节剂处理后，对植物插条的 情况有很大的影响，而且用不同 、不同 处理其影响程度亦不同。其影响存在一个 浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最 ，生长最 。

方法步骤：

1.选择生长素类似物：2，4-D或α-萘乙酸（NAA）等。

2.配制生长素类似物母液：5 mg/mL（用蒸馏水配制，加少许无水乙醇以促进溶解）。

3.设置生长素类似物的浓度 ：用容量瓶将母液分别配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL的溶液，分别放入小磨口瓶，及时贴上相应 。NAA有毒，配制时最好戴 和 。剩余的母液应放在4 ℃保存，如果瓶底部长有绿色毛状物，则 (能、不能)继续使用。

5．选择插条：以 年生苗木为最好（1年或2年生枝条形成层细胞 能力强、发育快、 成活）实验表明，插条部位以种条 剪取的插穗为最好，基部较差，梢部插穗仍可利用。实验室用插穗长5～7 cm，直径1～1.5 cm为宜。

6．处理插条：枝条的形态学上端为平面，下端要削成 ，这样在扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活。每一枝条留3-4个芽，所选枝条的芽数尽量 。

处理方法：

1）浸泡法：把插条的基部 在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天。（要求的溶液浓度较 ，并且最好是在 和空气 较高的地方进行处理）

2）沾蘸法：把插条基部在浓度较 的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。

7．探究活动：

提出问题→作出 → （包括选择实验材料、选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格）→实施 →分析与结论→ 。

注1：可先设计一组梯度比较大的预实验进行摸索，再在预实验的基础上设计缩小 的实验。

2.实验材料：可以用杨、加拿大杨、月季等的枝条。

3.实验用具：天平、量筒、容量瓶、烧杯、滴管、试剂瓶、玻璃棒、木箱或塑料筐（下方带流水孔）、盛水托盘、矿泉水瓶。

实例如下：

1.提出问题

不同 的生长素类似物，如2，4-D或NAA，促进杨插条生根的最适浓度是多少呢？

2.作出假设

适宜浓度的2，4-D或NAA可以使杨或月季插条基部的薄壁细胞恢复 能力，产生 组织，长出大量不定 。

3.预测实验结果

经过一段时间后（约3～5 d），用适宜浓度的2，4-D或NAA处理过的插条基部和树皮皮孔处（插条下1/3处）出现白色根原体，此后逐渐长出大量不定根；而用较 浓度、较 浓度或 处理的枝条长出极少量的不定根或不生根。

4.实验步骤

（1）制作插条。

（2）分组处理：将插条分别用不同的方法处理（ 、 等可多组。如可分别在NAA中浸泡1、2、4、8、12、24 h。如果有这样几种不同的处理时间，应该分成 个小组分头实验。）。配制不同浓度梯度时，需要设置空白组吗？

（3）进行实验：将处理过的插条下端浸在清水中,注意保持温度（25～30 ℃）。

（4）小组分工，观察记录：前三天每天都要观察记录各小组实验材料的生根情况。自行设计记录表格，记录用不同 生长素类似物处理后枝条生根情况，如 ，最长与最 根的长度等。（浓度适宜的生长素类似物处理后，在绿色树皮的皮孔处长有白色幼根；时间长一些会在枝条下端斜面树皮与木质部之间长有白色根原体）。每隔2～3 d记录也可。

如果你是甲组的成员，请根据上述的处理时间的不同，设计一张用于你所在组的实验记录表

这样得到的最适浓度是指 情况下的最适浓度。

如果你是四个小组的最终协调和汇总人，请设计一张表格，能用于汇总四个小组的调查结果

这样得到的结论应该是：在试验所得到的各个最适浓度处理 ，生根效果最好。

三、重点探究

（5）研究实验中出现的问题。

① 分析不同插条的生根情况。

不能生出不定根：有可能是 。

都能生出不定根：促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出 ，而不是刺激根 。不同的枝条可能生出的不定根的 多少不一样，如枝条上芽多，则产生的 就多，就容易促使不定根的萌发。

②分析与本实验相关的其他因素。

A. 要一致；B.设置 组。即每组不能少于 个枝条；

C.设置 组。清水空白 ；设置浓度不同的几个实验组之间进行 ，目的是探究2，4-D或α-萘乙酸促进扦插枝条生根的 浓度。

5.分析实验结果，得出实验结论

按照小组分工认真进行观察，实事求是地对实验前、实验中（包括课内、课外）和实验后插条生根的情况进行记录，并及时整理 ，绘制成 或 。最后分析实验 与实验预测是否 ，得出探究实验的结论。不要求实验结果都一致，但要求有分析研究。

6.表达与交流

实验小组的每一个成员都要写出自己个性化的 ，向小组和全班汇报探究过程和结果、经验、教训或体会，包括在科学态度、科学方法和科学精神方面的收获。

7.进一步探究：进行扩展性的探究和实践，大多数需要在课外完成。

四、巩固反馈

1、根据右图回答下列问题：植物的向性示意图

（1）图中根和茎的生长现象称为_________。

（2）图中ABCD四处，生长素浓度比较高的是_________处，

细胞生长较快的是________处，引 起这种变化的原因是________。

2、图表示不同器官对生长素浓度变化的反应，请根据图解回答下列问题：

不同浓度的生长素对植物的影响

（1）不同浓度的生长素对植物影响是_______，不同器官对不同浓度生长素的反应________。

（2）扦插繁殖时，适宜的生长素浓度是_________，处理方法是_________。

（3）若使甘薯迅速育扦插的实验，插条ABCD的不同情况说明如下：

A无侧芽，扦插后不产生不定根；B有侧芽扦插后长出少量不定根；

C有四个侧芽，扦插后长出许 多不定根；

D无侧芽，用吲哚乙酸处理下部分切口后，也长出不定根。回答下列问题：

①根据A、B、C的实验现象，你能够提出的问题是_____ ____；针对该问题，你做出的假说是____ ____。

②本实验得出的结论是_____ ____。

3、植物为什么会有顶端优势的现象?请设计实验证明你的观点，要求包括如下环节：研究问题、问题假设、实验方案（材料用具、实验步骤）、预期结果。

答案：生根 浓度 时间 最适 多 快 梯度 标签 手套 口罩 不能 1 分裂 易 中部 斜面 相等 浸泡 低 遮阴 湿度 高 假设 设计实验 实验 表达与交流 梯度 浓度 分裂 愈伤 根 低 高 清水 药物浓度 浸泡时间 6 需要 浓度 生根条数 短 处理1h

扦插枝条在不同浓度的生长素类似物溶液中处理1h根的数量

用相同的生长素浓度梯度处理不同时间后,生根情况汇总表

枝条上没有芽，枝条倒插等 不定根 生长 数目 生长素 温度 重复 3 对照 对照 对比 最适 数据 表格 图形 结果 一致 实验报告

巩固反馈：1、（1）向重力性（2）C和D；A和D；根对生长素的浓度比茎敏感，促进茎生长的最适生长素浓度抑制根的生长2、（1）低浓度促进生长；高浓度抑制生长；不同（2）10-10；用生长素溶液浸泡根一定时间（3）10-8①影响扦插枝条生根的因素是什么？侧芽可能产生某种物质并向下运输，促进生根。侧 芽产生生长素或和生长素具有相同作用的物质向下运输，促进生根。②顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，使侧芽的生长素浓度过高，从而使 侧芽的生长受抑制。3、实验设计：研究问题：顶端优势的原理 问题假设：顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，使侧芽的生长素浓度过高，从而使侧芽的生长受抑制。实验方案：材料用具：剪刀、生长状况一致的盆载……三株、10-3mol/L生长素（浓度可自行设计）实验步骤：①取侧芽生长受抑制的生长状况一致的甲、乙、丙三株植株②甲株不做任何处理，摘除乙植株顶芽，观察记录侧芽的生长状况；摘除丙植株顶芽， 并于顶芽伤口处涂以10-3mol/L生长素。观察侧芽生长状况。结果预测：乙植株侧芽开始生长，说明顶芽对侧芽生长有抑制作用；丙植株侧芽生长仍受抑制，说明顶芽对侧芽的抑制作用是由于顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，使侧芽的生长素浓度过高，从而使顶芽的生长受抑制。

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