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无论是身处学校还是步入社会，大家都尝试过写作吧，借助写作也可以提高我们的语言组织能力。相信许多人会觉得范文很难写？这里我整理了一些优秀的范文，希望对大家有所帮助，下面我们就来了解一下吧。
水对植物的生理作用和生态作用篇一
1、说教材的地位和作用
《绿色植物的蒸腾作用》隶属于课程标准确立的“人与生物圈”课程主线中最大的主题之一“生物圈中的绿色植物”中的二级主题，与光合作用、呼吸作用共同组成绿色植物三大生理作用，教材在编排上将其安排在两者之前，既充分考虑了学生主体的认知规律，也科学考量了三者的辩证关系。本节课的学习既可以使学生对前一节绿色植物的主要类群适应不同的环境有更深刻的理解，又可以为后面光合作用以及绿色植物在生物圈中的作用的学习奠定基础。因此起着承上启下的作用，在全章占居举足轻重的地位。
2、说教学目标
知识目标
(1)、描述植物的蒸腾现象，举例说出气孔的数目和分布与蒸腾作用的关系。
(2)、尝试用徒手切片的方法制作临时装片，观察叶片的各部分结构。进一步学会科学探究的一般方法。
能力目标
(1)、通过制作临时徒手切片和使用显微镜观察临时切片标本，培养学生的动手实践能力、观察能力、创新能力以及合作学习能力。
(2)、通过对蒸腾作用知识的拓展迁移，培养学生分析问题解决问题的能力。
情感态度价值观目标
(1)、认同绿色植物进行蒸腾作用的意义。初步形成保护森林的意识。
(2)、培养敢于实践、乐于探究的生物科学素养;树立生物体的结构与功能相适应的生物学观点。
3、说重点与难点
重点：练习制作徒手临时切片，观察叶片的结构，理解蒸腾作用的意义。
难点：练习制作徒手临时切片，观察叶片的结构。
4、说学情
七年级学生思维活跃，求知欲强，充满好奇，乐于动手，对制作临时装片及显微镜操作有一定的了解。
5、说教学准备
教师：实验用具、材料及医用消毒棉，酒精和纱布，课件等。
学生：兴趣小组准备关于观察植物的蒸腾现象的实验资料。
1、直观教学法：利用直观教学手段，启发学生积极思考，实现知识的升华和内化。
2、引导发现法：引导学生层层深入发现未知，并在“动脑、动手、动口”状态中提高探究能力和创新意识。
3、体验互动法：在师生、生生互动中，实现学生认知过程与情感体验过程的有机结合。
般方法，分析问题解决问题的能力。
2、合作学习法：通过观察叶片的结构实验，分析影响蒸腾作用的因素，提高交流表达能力和团队合作能力。
1、创设情境，激疑导入
2、观察思考，深化认知
活动一：观察植物的蒸腾现象
(由于植物的蒸腾现象需要一定的时间，因此提前一天要求兴趣小组同学做好实验，课堂上呈现实验各装置初始状态图片)
此时兴趣小组展示图片，阐述设计思路：选取三支粗细相近的枝条，甲去掉全部叶片，乙去掉部分叶片，丙不做处理。分别插入三支锥形瓶内，并用塑料袋罩住露出管外的部分，扎紧袋口。在三支锥形瓶内分别加入等量的水，液面上加适量的食用油防止水分的蒸发并做上标记，置于阳光下一段时间。引导学生指出对照实验，明确单一变量。
然后兴趣小组呈现实验装置，通过观察、对比启发引导学生思考相关问题：
(1)、塑料袋的内壁有什么物质生成?
(2)、塑料袋内壁上的水珠是从哪里来的?
(3)、塑料袋内壁上的水珠是以什么状态出来的?
(4)、比较各塑料袋内水珠的多少，这说明了什么问题?
(5)、对该实验你还可以怎样设计?
3、自主探究，互动交流
具体操作分两步：
第一步，制作临时徒手切片，让学生按照“五个环节”展开：(1)明确目的要求(2)清点材料用具(3)阅读实验步骤(4)讲解操作要领，强调安全问题(5)做好分工，开展实验。
第二步，观察制好的临时切片，请同学们遵循“四个动作”进行:(1)、看看(显微镜下观察叶片结构)(2)、画画(简单绘制叶片基本结构)(3)、比比(将绘制图与课本叶片结构模式图比对，强化认知)(4)、赛赛(组内抢答各部分结构名称)教师巡视并指导。
在学生对叶片的基本结构有了感性认识之后，教师结合生活实例提出新的问题“为什么叶的正面绿色深些而背面浅些?”“秋天的落叶为什么大多是叶面向下而叶背朝上?”引导学生加深认识叶片的结构，完成重点知识的学习，为下一节光合作用的学习奠定基础。然后，利用课件“叶横切面的结构示意图”，引导学生对叶片基本结构进行总结概述。(板书：叶片的基本结构)
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活动三：观察表皮临时装片
为使学生能形象的了解气孔的位置和分布，指导一名学生进行形象演示：
将课前刚摘下的冬青叶一片用镊子夹住浸在盛有70℃以上热水的烧杯中。片刻后学生很容易观察到叶片表面产生气泡。据此使学生明确气泡是从气孔中冒出的，气泡的位置就是气孔的位置;并且引导学生观察比较正面和背面气泡数目?并迁移学生的认知：分析气孔的数目、分布特点与蒸腾作用的关系，初步树立生物体的结构与功能相适应的生物学观点。
气孔是什么样子的呢?组织学生制作蚕豆叶表皮临时装片，甲、乙两组分别制作上、下表皮临时装片，引导学生重点观察保卫细胞和气孔,然后相邻甲乙组互换观察。学生能够观察到气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔，引导学生明确气孔不但是蒸腾失水的门户，也是气体交换的窗口。并借此引导学生比较保卫细胞和表皮细胞的形态及排列特点。(板书：比较表皮细胞、保卫细胞)
对于影响蒸腾作用强弱的因素这部分教学，展示在“春天阳光下、夏天阳光下、阴天潮湿环境、电吹风吹叶片”四种情况下蒸腾作用强弱的课件，让学生理解蒸腾作用强弱受四种因素的影响：光照强度、环境温度、空气湿度以及空气流动状况;并通过课后思考与练习中“某一植物在一天当中某些时段的失水量”加深认知理解。
4、体验感悟，讨论交流
活动四：体验感悟蒸腾作用的意义
体验：用吸管喝水。让学生体会到蒸腾作用能使植物体内产生一种使水分向上运输的拉力，从而促进根吸收水分，促进水分和无机盐的运输。
感悟：用热棉球擦皮肤。让学生感悟出蒸腾作用能降低叶表面的温度。
(2)、为什么在炎热的夏季，树叶不会被灼伤?
5、拓展思维,环境教育
6、梳理内化，达标升华
让学生结合板书对本节内容梳理、归纳以求内化，并通过导学案进行达标训练，以求升化。
水对植物的生理作用和生态作用篇二
各位老师，大家好！
今天我说课的题目是《绿色植物蒸腾作用》。我将从教材分析、学情分析、教学目标、设计思路、教学程序、教学反思等六方面进行阐述。
教材的地位与作用
《绿色植物蒸腾作用》是《生物课程标准》二级主题“绿色植物的生活需要水和无机盐”的重要内容，要求是“描述绿色植物的蒸腾作用”。本节是本章的第二节。重点描述了绿色植物的蒸腾现象和蒸腾作用的意义。是植物的三大生理活动之一，并对维持生物圈中的水循环发挥着重要作用。
初一学生活泼好动，对形象生动的内容，形式多样的学习很有兴趣。因此要充分挖掘教材，找出适合本节课中学生观察、探究的内容，引发学生学习的兴趣点，加深学生对相关知识的理解。
本节课既有正适合学生探究的内容：蒸腾作用主要器官，又有适合学生观察的内容：制作徒手切片观察叶片的结构这一技能性实验（既包含了显微镜的使用，又有临时装片的制作等），但此实验对于初一新同学来说熟练程度要求较高，一节课同时进行，课堂容量太大，很难完成，所以我选择《课标》中，贯穿于其它九大主题的一级主题“科学探究”为本节课主要教学内容，这样既可使学生更充分的认识蒸腾作用，又保证了本节内容的完整性。
为此确定本节教学目标如下：
知识目标：
1、描述植物的蒸腾现象
2、探究蒸腾作用的主要器官是叶
3、认同绿色植物进行蒸腾作用的意义。
能力目标：通过让学生探究叶的蒸腾现象，培养学生实验设计以及对现象的观察和分析能力，实际应用能力。
情感目标：渗透生物与环境相适应以及结构与功能相适应的生物学观点；引导合作意识，初步形成保护森林的意识。
重点：描述植物的蒸腾现象；认同绿色植物进行蒸腾作用的意义。
难点：实验探究植物的蒸腾作用主要器官；认同绿色植物进行蒸腾作用意义。
在教学过程中，每个环节设置都是以通过让学生看到实际现象，引发学生思考，最终解决问题为指导思想。
（一）新课导入：
创设情境：如果你身在野外，怎么才能找到水？
开拓学生思维，激发学生参与的热情和兴趣，
播放视频：他们是如何取水的？
出示模拟的实验装置，观察现象？ 引出本节课题：绿色植物的蒸腾作用。
（二）新课学习：
1、植物的`蒸腾现象
（1）探究：蒸腾作用的主要器官。
在这一环节中，先由学生自主讨论确定实验变量，设计实验方案如何控制变量，通过展示装置，暴露学生的相异构想，让学生讲解、互评，尽可能多的机会让学生去表达，去暴露自己的潜意识，加大学生的思维容量，从不足中进行反思，进而能修改为较合理的实验装置，推测现象，得出结论。从而既培养了学生实验设计能力，又突破了科学探究这一难点，学生也从中体会了探究成功的乐趣。
（2） 影响蒸腾作用的因素。
在学生探究热情被点燃，思维状态达到高潮时，放宽学生思想维度，“如果大家想尽快看到现象，你有什么妙招么？”引入对蒸腾因素的探究，将探究活动延伸到课下。发散学生思维。
（3）蒸腾作用概念
在学生思维已经能够充分打开的情况下，对蒸腾现象已有了部分认识的基础上，对比几种实验装置，学生发现问题评说后，学生自然能描述出蒸腾作用的概念两个关键点：气态、从植物体内散失，将抽象的概念具体化，突出重点，易化难点，从而达成知识目标描述蒸腾现象。
（4）叶片结构
通过学生实验观察到菠菜叶表面出现气泡，并且背面气泡多，利用这一现象激发学生下一步的求知欲，继续想认识叶片的结构。
观察叶模式图，引导学生读图、用图，并从中找到与水分散式有关的气孔、保卫细胞、叶脉，进而体会结构和功能相适应的生物学观点。
（5）蒸腾作用的过程
利用动画展示，学生描述出蒸腾作用的过程，培养学生分析、概括能力。
2、蒸腾作用意义
由资料引发下一步思考，有多少水分会被蒸腾出去？植物体散失水分的意义。
以小组讨论的形式，进行合作学习，讨论。
将学生生活中的现象与蒸腾作用意义联系起来，学生比较容易接受。但对于蒸腾作用能促进水分和无机盐的运输，这一意义，由于学生知识储备有限，还不能理解什么是无机盐，教师可展示提前做好的装置，芹菜叶变红现象，将无形变为有形，将学生难以理解的无机盐变得具体化，蒸腾作用意义这一难点得以突破。
蒸腾作用不仅对植物体自身重要，对周围环境也有积极影响，现在各国都大力提倡植树造林，并确定了自己国家的植树节，完成情感目标，形成保护森林的意识。
（三）知识小结
（四）达标测试
1、俗话说,“大树底下好乘凉。”主要原因是（ ）
ａ．大树的树冠挡住了阳光
ｂ．大树有很强的蒸腾作用，带走了周围的热量
ｃ．大树根系发达，使周围土壤水分增多
ｄ．刮风吹走了周围的热量
2、下列植物蒸腾作用最强的是（ ）
ａ．气温37℃，阴天，无风
ｂ．气温37℃，晴天，有风
ｃ．气温20℃，阴天，有风
ｄ．气温20℃，晴天，无风
3、某同学设计了下面蒸腾作用的实验装置。各注入相同体积的清水，分别插入一棵大小相似的枝条，试管中各滴入相同量的植物油，两小时后观察实验结果。请分析回答问题。
该实验变量是________，实验结果是_______液面下降较大，可得出结论是___________________。
（五）献计献策
为了增强学生情感目标的培养，使学生将知识应用于实际生活。设立了一下拓展内容。
（六）课后调查：
调查法也是科学探究的重要方法之一，因此课后调查几个小区的绿化情况（植被覆盖率等），并分析此绿化情况与小区温度、湿度等环境因素的关系。
1、教学的目的性体现较明确，尽量使学生从生物学的学习中获得知识和研究方法是本节课的贯穿始终的宗旨。
2、让学生亲自参与实验设计，从而进一步感悟和领会生物学的研究方式，实验设计时暴露学生相异构想，思维障碍，使学生学会思考，学会学习。
3、本节课在充分利用教材资源的基础上，又不拘泥于教材，同时对教材也进行了再加工。突出了教材背后隐含的，注重学生能力培养的指导思想。虽然学生对于实验的设计较幼稚、分析能力较浮浅，但是教师的教学尝试，学生的学习体验是最重要的。
4、由于本人教学经验的限制，在驾驭这种开放性的课堂上还有很多不成熟之处，比如体现在对学生的关注上，学生探讨中的闪光点评价不够及时，由于比较紧张，蒸腾作用的概念处理不够好。教学永远是件遗憾的事情，但是会有不断创新的课堂，这正是我们努力的方向。
水对植物的生理作用和生态作用篇三
2、通过该验，培养学生的观察能力、实验操作能力以及进行科学方法的训练。
3、知道呼吸作用与人类生产、生活的关系，能利用呼吸作用的知识解释有关现象。
1、植物呼吸作用实验的设计和分析
2、呼吸作用的概念。
植物呼吸作用实验的设计和分析。
（一）课前预习：
（学生回答并自行写出光合作用的化学方程式）
（学生列举生命现象，指出耗能的一些生命活动）
（二）目标点击：
这一章中，我们需要达到的目标：（1）掌握呼吸作用的概念，理解呼吸作用的过程；（2）提高自身的观察能力、实验操作能力以及进行科学方法的训练；（3）知道呼吸作用与人类生产、生活的关系，能利用呼吸作用的知识解释有关现象。
（三）情境导入：
1、什么是呼吸？请举出身边见到的呼吸现象。
2、人在呼吸时，吸进的气体和呼出的气体在成分上有什么不同？
（四）自主学习：
1、实验一中，温度计上得度数有何不同？说明了什么？
2、实验二中，燃烧的蜡烛会出现什么现象？为什么？
3、实验三中，澄清的石灰水会出现什么现象？为什么？
（五）合作交流
（六）精讲点拨
①验一中，温度计的变化证明了黄豆进行呼吸作用散发出热量。
实验二，蜡烛的熄灭则证明黄豆的呼吸作用是一个消耗氧气放出二氧化碳的过程，植物的呼吸作用和动物的呼吸是相似的。
实验三中，石灰水变浑浊，证明黄豆萌发的瓶子中产生了二氧化碳，注入水将瓶中空气压入导管使澄清的石灰水变浑浊。
综合以上实验，可以证明植物的呼吸作用和动物的呼吸作用是一个相同的过程，在这个过程中都是一个利用氧气消耗能量，产生二氧化碳和热量和水的过程。
②呼吸作用为生物体的
生命活动提供能量，如细胞的分裂和生长、有机物的合成和运输、植物对矿质营养的吸收等。那么，可不可以在生产生活中利用呼吸作用为人类服务？ 学生阅读p72，了解田间松土、水淹排涝的作用。
（七）有效训练
1、 粮食、蔬菜和水果的贮藏？
2、那种温度适合果农储存水果？
a日温15℃，夜间25℃ b日温15℃，夜间15℃
c日温25℃，夜间25℃d日温25℃，夜间15℃
3、 为什么新疆的西瓜特别甜？
1、利用呼吸作用谈香蕉的后熟
有效的激发学生的思维，在学生的头脑中建立呼吸作用的概念和过程。但，由于本节内容较抽象，学生缺乏理性认知，应加强问题的解释和实例的提供。
水对植物的生理作用和生态作用篇四
健身能够促进消化系统机能提升，适度的健身运动能够加强肠胃蠕动，促进肠道内消化废物和毒物的排出。下面是小编为大家分享2017年最新健身生理机能促进作用有哪些，欢迎大家阅读浏览。
健身能够促进消化系统机能提升，适度的健身运动能够加强 肠胃蠕动，促进肠道内消化废物和毒物的排出。经常坚持健身运 动，能够使得胃肠平滑肌和消化道的括约肌变得强壮，增加胃肠 蠕动力量，保持和增强胃肠的推进蠕动，预防和改善胃食道反流 症，促进排便。长期的健身运动能够使固定肝、胃、脾、肠等内 脏器官的韧带得到加强，能有效地预防胃肠下垂病症。胃肠蠕动 的加强又能够积极地消耗胃肠外壁的脂肪组织，缩小腹型，降低 腹腔内的压力，解除腹内压力对于肝、肾、脾等重要内脏器官的 不良作用，提高腹腔内器官的健康水平。
经常进行有规律的健身运动，能够促进消化液分泌和脂肪代 谢，使得胃液、肠液、胰液和胆汁等分泌数量增加，进而提高食 欲，增强消化道对于食物的消化吸收能力，提高对于食物营养素 的摄取效率，有利于保持身体的营养均衡。肝脏的脂肪代谢在健 身运动的作用下变得活跃起来，肝细胞内的脂肪组织通过糖异生 途径被转移出来，释放到人体血液中，在健身运动过程中被 消耗。
经常运动锻炼还能够增强胆囊的蠕动，促使胆汁排出，减少 胆囊内胆汁淤积，防止胆囊炎、胆结石等胆囊常见疾病的发生。 运动可以改善胃肠道的血液循环，提高胃肠道的抗病能力，可以 防止消化不良、胃肠炎症、溃疡、内脏下垂和肿瘤等疾病。
健身运动能够使得机体耗氧量增加，代谢产物也随之增加， 这些代谢产物刺激动脉血管里的化学感受器反射性地使呼吸加 快、加深，从而使与呼吸有关的肌肉、神经得到锻炼。人的精力 与体能可以说直接受呼吸功能的影响。经常坚持运动的人，胸廓 的呼吸活动有力，肺舒展和收缩活动的幅度增大，胸廓容积扩 大，肺活量和肺通气量提高。因为健身运动增强器官黏膜纤毛的 蠕动和吸入肺内废物的排除能力，促进肺泡表面活性物质的分 泌，使肺脏组织的自我保护功能相应加强。运动显著改善肺脏血 液微循环和肺组织的弹性，提高肺泡内血气交换效率，进而增加 血氧饱和度，运动能动员休眠肺泡苏醒，增加具有血气交换功能 肺泡的数量，使人的精力充沛、体能提高，肺脏器官的抗病能力 增强。不经常运动的人，呼吸系统衰老的速度比经常运动的人快 ~'倍。
健身运动能够提高大血管黏膜的内皮素物质的含量，并且内 皮素物质的含量和维持时间与运动呈正相关，如果停止运动时间 长，内皮素物质的含量则逐渐减少。内皮素物质的主要作用是扩 张血管、改善血管壁的弹性、降血压。也就是说，健身运动能够 降血压、软化血管、预防血栓的形成。
健身运动能够使得心肌纤维逐渐增粗而强壮有力，提高心肌 收缩力，使心脏增大、减慢心率，使心脏机能动员快、恢复快、 潜力增大，使心脏的应激能力增强。由于运动时血流加快，血液 中有形成分的碰撞和冲刷作用，加之碱基储备的增加，可以有效 防止血栓形成并加大溶栓作用。经常健身能够使得心脏冠状动脉 的`侧支血管增多，血管腔增大，血管壁弹性增强，从而改善心脏 自身的血液循环，使得心脏自身和整个身体血液循环系统的功能 得到增强，并保持良好的运行状态。
健身运动可以协调大脑各个功能区之间的网络联系，提高思 维能力和精神状态，改善睡眠，提高心理素质，促进大脑、脊 髓、周围神经之间信息的相互传导，使身体活动有更好的灵活性 和协调性。健身运动促进神经系统自身的血液循环，提高神经组 织的营养和新陈代谢水平，延缓大脑衰老过程。健身运动还能改 善脑血管壁的弹性，增加脑组织的供血量，减少脑血管疾病的发 病率。
健身运动有改善植物神经平衡的作用，能够提高副交感神经 的兴奋性，促进内分泌活动，增强人的免疫力，推迟衰老，提高 免疫水平。
中小强度的健身运动能够使得肾上腺激素分泌维持正常，生 长激素分泌增加，胰岛素分泌增加，甲状腺激素和雄、雌激素分 泌维持延长，并使其分泌能力延长。大强度健身运动能够使得生 长激素分泌减少，胰岛素分泌减少，雄、雌激素分泌减少，甲状 腺激素分泌增加。因此，中小强度的有氧健身运动能够使得内分 泌活动向有利于健康的方面发展，使得身体内分泌活动的能力延 长。雄、雌激素分泌延长能推迟更年期，延缓衰老;生长激素分 泌延长能够促进身体长高;胰岛素分泌增加能保持血糖代谢正 常;肾上腺激素有延缓衰老和催动脂肪分解的功效，肾上腺激素 在血液中含量过高对身体有不利影响，含量过低则使衰老加快。
健身运动能全面提升免疫水平，促进内分泌活动，而内分泌 活动的增强又促进免疫力的提高，最终形成良性循环，减少疾病 的产生。
健身运动能够增强植物神经系统平衡活动，提高副交感神经的兴 奋性，促进神经内分泌活动，使得内分泌活动保持旺盛状态，改 善内分泌失调症状，推迟更年期。健身运动能够提高神经传导的 抗疲劳能力，并且使疲劳性神经传导速度的恢复加快。
中小强度运动能够引起肾脏血管轻微收缩，但血液循环保持 正常状态，有效循环血量亦在正常范围，肾小球毛细血管压力在 正常范围内波动。运动停止后，肾脏血管由收缩状态逐渐恢复正 常，并且出现短时间的扩张。这样反复作用，可以改善肾脏本身 的营养血液循环，提高肾脏健康水平和抗病能力。由于运动时血 压和血流的波浪型变化，对肾脏血管和泌尿管道系统产生冲击和 按摩作用，逐渐提高肾脏的应激能力、排毒能力和代偿能力，能 加强肾脏对水分和其他有益物质的重吸收，全面提高肾脏功能。
经常健身运动可以使得膀胱平滑肌变得强壮，增加肌肉的弹 性和力量，使膀胱括约肌的功能增强，提高尿液储存能力，能有 效防治膀胱无力性尿失禁症。运动对前列腺有按摩和改善血液循 环的作用，促进前列腺分泌，防治前列腺增生。然而大强度的激 烈运动则对人体全身及肾脏本身产生伤害。
水对植物的生理作用和生态作用篇五
;环境快速变化对生态消极作用
１北冰洋环境的快速变化
北冰洋有着地球上最为独特的海洋生境：极昼和极夜更替、宽阔陆架环绕的深海盆、海冰的长消循环变化、以及中心海域常年海冰覆盖等。数十年来、尤其是最近５年，随着全球变暖的加剧，北冰洋的环境正在发生着快速变化。
北极正在升温，１９８０年以来北极的年平均升温要比地球的其他地区高出１倍，而２００５年以来北极表面气温比１８８０年有历史记录以来的任何时候都高［１］。北极最大的地表气温升温出现在秋季、夏末海冰消失的海域，表明这些海域在夏季吸收了比以往更多的热量。多余的能量在秋季以热量的形式散发，进一步促进了北极低层大气的升温。目前对海冰与气候间的反馈强度还无法很好地定量，导致对北极海冰和环境变化的幅度和速率预测存在极大的不确定性。
北极夏季海冰覆盖面积以每１０年９．３％的速率递减（图１）。２０１１年９月９日海冰面积达到了年度最小值（４．３３×１０６ｋｍ２），为有历史记录以来的次低值，仅比２００７年历史最低值多了０．１６×１０６ｋｍ２，平均值低了３１％（２．０８×１０６ｋｍ２）。过去的５个夏季北冰洋经历了由卫星记录数据以来的５个最低值（图１），显示该海域夏季融冰加速，其中最大的变化在于北冰洋海冰向中心海盆退缩，而加拿大北极群岛间的海冰则逐渐消失夏季海冰主要分布在北冰洋中心区、格陵兰岛东侧和加拿大北极群岛的北部边缘，并且阿拉斯加和西伯利亚北部的弧状冰缘的海冰覆盖不再致密。２０１０年夏季中国第４次北极考察观测的结果显示，北冰洋中心海域（８０°ｎ以北）海冰的覆盖率仅为７成［２］，即使是在北极点附近仍可见大片的无冰海域（图２，见彩插一），这与以往夏季冰缘和海冰盖内部都是致密的冰结构形成鲜明反差。海冰的实际变化速率远高于２００７年政府间气候变化委员会（ｉｐｃｃ）的模型预测，北冰洋在未来的３０～４０年内、甚至在２０３５年左右就将出现夏季无冰的状态［１，３］。
在海冰面积减少的同时，海冰的厚度也在减薄，２０１０年中国第４次北极考察期间测得的北冰洋中心区（８５°ｎ以北）海冰厚度仅为１．４～１．６ｍ［２］。多年冰（ｍｕｌｔｉ－ｙｅａｒｉｃｅ）在近些年损失明显，并且海冰越厚消失的速率越快。最近十年间多年冰的消失速率为此前３０年的３倍［４］，而始于２００５年的４年以上老冰的损失仍在继续，并在２０１１年夏季达到最小值，约均值的１９％［５］。
近年来北极海冰最小覆盖面积的显著减小和陆地淡水输入的增加导致了北极温盐跃层的明显变化，夏季盐跃层得到进一步加强，而海冰的减少也增加北冰洋对太阳光能量的吸收。北冰洋最为明显的增温出现在２００７年夏季，从２００８年至今夏季升温并没有明显的年际变化。相比２０世纪７０年代，近年欧亚海盆区盐度上升而加拿大海盆盐度下降，波弗特涡（ｂｅａｕｆｏｒｔｇｙｒｅ）海域则出现了最大的淡水异常。２００８年３～４月份对加拿大海盆和马卡若夫海盆的观测显示，淡水总量增加了８５００ｋｍ３，导致海表动力学形态以及波弗特涡表面地转流和淡水输运的重大变化［６］。
与此同时，受大气中ｃｏ２浓度增加和海冰融化的影响，在北冰洋中心区次表层［７］、楚科奇海陆架区［８］和加拿大北极群岛外流北极水［９］中都发现了海洋酸化现象。无冰海域面积的增加提高了海洋对大气中ｃｏ２的吸收，而上层海洋的淡化降低了碱度、无机碳和钙离子的浓度。楚科奇海夏季浮游植物高产量驱动有机碳的向下输送，沉降至海底的有机物分解ｃｏ２将增加海水次表层的ｃｏ２分压，并导致海水ｐｈ值下降，这种季节性的生物影响进一步放大了海洋因吸收人类排放的ｃｏ２造成海洋酸化的影响［８］。
２北冰洋生态系统特征
图３（见彩插一）为北冰洋生态系统示意图。北冰洋主要由生长在冰底的冰藻和水体中的浮游植物通过光合作用吸收ｃｏ２和提供生态系统的初级产量，为浮游动物提供食物来源。春季冰缘浮游植物水华（ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋ－ｔｏｎｂｌｏｏｍ）是北冰洋初级生产的主要贡献者。浮游动物作为食物被鱼类摄食，而鱼类为海豹等高营养级动物提供食物来源。北极鳕是北冰洋食物网的一个关键物种，这一丰富的鱼类是浮游生物和大型动物间的主要纽带。北极陆架区存在一个丰富的底栖生物区系（图４，见彩插一），而最近包含大量全球底栖生物量分布的评估也证实了原有的结论，即北极陆架海域的生物量要高于低纬海域。冰藻、浮游植物和其他生物碎屑沉降至海底，为底栖动物提供食物来源。
北冰洋生态系统与中、低纬度海洋生态系统最显著的差异在于：北冰洋因海冰的常年存在，支撑了一个与冰密切相关的生态系统。北冰洋全年有冰的历史延续了至少８０万年，造就了一个适应冰区环境的生态系统，例如：冰藻能在低温的冰内生存并在浮游植物很低的季节为浮游动物提供宝贵的食物来源，有的浮游植物种类能在极夜完全无光的冰下水体环境通过混合营养（吸收水体中的溶解有机碳而不是传统意义上的通过光合作用吸收ｃｏ２）的方式而生存；北极鳕的血液中存在抗冻蛋白，防止低温下血液的凝结和确保在冰区运动自如；北极熊、海象、环纹海豹和北极露脊鲸等北极标志性海洋哺乳动物依托海冰平台产崽、休息和迁移；北极熊毛色与冰雪环境一致，确保能在冰雪环境中隐蔽自己，而黑色的皮肤则能尽可能多地吸收阳光的热量；独角鲸、白鲸和北极露脊鲸能在冰下活动，并能在广袤的海冰盖中寻找到冰裂隙进行呼吸；环纹海豹和髯海豹通过在海冰打呼吸孔呼吸并上冰休息；海象在海底捕食的间隙依托浮冰进行休息。
值得一提的是，由于海冰的覆盖导致海洋藻类无法获取足够的阳光进行光合作用，北冰洋中心区被认为是地球上产量最低的海域，初级产量仅为１４ｇ／（ｃｍ２ａ）。在海冰覆盖期间，冰藻产量起着重要的贡献，可为大洋和底栖生物区系提供重要的食物来源，同时冰藻在春季的释放可以成为浮游植物水华的种子［１０］。冰藻产量对总产量的贡献在陆架海域最低（１０％），而在北冰洋中心区可超过５０％［１１］。
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