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跟踪练(62) 主观题专题指导(八) 生态问题主题类
1.阅读图文资料,完成下列要求。
阿柔草地(主要为高寒草甸)位于青藏高原东缘,平均海拔3 033 m,年平均气温为0.7 ℃,年均降水量400 mm。阿柔草地夏季长势良好,10月底至第二年3月底,是高寒草甸的非生长季。阿柔高寒草甸生态系统的碳吸收能力很强。下图为2008年7月到2009年12月的阿柔高寒草甸生态系统NEE月总量(单位:mgC/m2/月)的季节变化图。陆地与大气系统间的净生态系统碳交换量(NEE)=Ra+RMICROBE-PG;Ra为植物的呼吸释放碳通量,RMICROBE为土壤微生物分解土壤有机质的呼吸释放碳通量,PG为光合作用碳固定的碳通量;NEE正值表示碳排放,负值表示碳吸收。
(1)相对世界上其他草地生态系统而言,分析阿柔高寒草甸具有强大的碳吸收能力的主要原因
(2)春季(4月)和秋季(10月)分别出现碳排放峰值,试分析其共同原因。
(3)Q10表示温度每升高10℃,土壤呼吸速率增加的倍数,反映了土壤呼吸对温度变化的响应程度。阿柔草地2008~2009年的Q10平均值为3.28,趋向于生态系统Q10的平均幅度范围的上限。试分析全球气候变暖对阿柔草地碳吸收能力的影响。
答案:(1)青藏高原太阳辐射强,生长季植被的光合作用强,生长旺盛,有利于固定CO2;青藏高原昼夜温差大,生长季夜间的低温和非生长季的低温抑制了植物和土壤微生物的呼吸作用,释放的CO2少。
(2)此时是高寒草甸的生长季前期和末期,光合作用弱,固定的CO2少;温度较高,土壤和植被的呼吸作用较强,释放的CO2多;释放的CO2多于固定的CO2。
(3)由于阿柔草地地区的年均温较低,土壤呼吸对温度升高敏感、响应迅速;全球气候变暖对土壤有机质分解的加速作用明显,土壤微生物呼吸释放大量CO2,可能减弱阿柔草地的碳吸收能力。
解析:第(1)题,由材料可知,阿柔高寒草甸具有强大的碳吸收能力,可以从光合作用、呼吸作用两方面进行分析。青藏高原海拔高,空气稀薄,大气透明度高,太阳辐射强,生长季植被的光合作用强,生长旺盛,有利于固定CO2;青藏高原昼夜温差大,白天气温高,有利于光合作用的进行,利于固定CO2,夜晚气温低,抑制了植物和土壤微生物的呼吸作用,因此释放的CO2少。故阿柔高寒草甸具有强大的碳吸收能力。第(2)题,由图可知,春季(4月)和秋季(10月)的NEE为正值,碳排放量大于碳吸收量。此时是高寒草甸生长季的起始和末尾,植被覆盖率低,植物的光合作用弱,固定的CO2少;气温仍较高,土壤和植被的呼吸作用较强,释放的CO2多;释放的CO2多于固定的CO2,从而使碳排放出现峰值。第(3)题,由材料可知,阿柔草地2008~2009年的Q10平均值为3.28,趋向于生态系统Q10的平均幅度范围的上限。说明阿柔草地碳吸收能力受全球气候变暖的影响明显。由于阿柔草地地区的年均温较低,土壤呼吸对温度升高敏感、响应迅速,土壤呼吸所释放的CO2迅速增加;全球气候变暖对土壤有机质分解的加速作用明显,全球变暖时土壤呼吸释放大量CO2;该地年均降水量400 mm,气温升高使蒸发增强,土壤水分条件变差,草地长势可能变差,从而减弱阿柔草地的碳吸收能力。
2.阅读图文材料,完成下列要求。
“肥岛效应”指干旱半干旱地区的灌丛下方土壤养分富集。肥岛效应强度与灌丛生长状况密切相关。灌丛的冠面越大,蒸腾量越大,灌丛的植株越大,生长所需水量越多。灌丛未完全退化前,冠下水、土、肥数量均高于灌丛间空旷地带。从水源补给角度分析,荒漠化是地下水位下降、浅层土壤含水量减少的过程。塔里木盆地北部的荒漠化表现为草甸退化为灌丛再退化为沙漠的过程。下图示意塔里木盆地北部荒漠化过程与肥岛效应强度变化关联模式。
(1)说明灌丛冠下水、土、肥数量均高于灌丛间空旷地带的原因。
(2)描述该地荒漠化过程中灌丛化阶段肥岛效应的强弱变化,并从水源补给角度说明灌丛入侵的原因。
(3)从保障灌丛生长水量的角度,针对退化初始阶段的灌丛提出合理保护措施。
答案:(1)与灌丛间空旷地带相比,灌丛能截留降水且遮阴,减少蒸发,因此冠下土壤水分含量高于周边;降风滞尘,截获沙尘;灌丛凋落物(及冠下动物排泄物)补给表层土壤有机质。
(2)灌丛化阶段肥岛效应增强。原因:灌丛化阶段,地下水位下降,浅层土壤含水量减少,根系更深的灌丛较草甸能获取更多的水分。
(3)适时适量引水灌溉灌丛;修剪灌丛,缩小冠面,减少蒸腾量;削减灌丛植株,控制灌丛生长数量;铺设草方格,增加截水面积,减少土壤水分蒸发。
解析:第(1)题,灌丛的冠面越大,蒸腾量越大,灌丛的植株越大,生长所需水量越多。灌丛可以截留降水,冠下遮阴,可以减少蒸发,因此冠下土壤水分含量高于周边;降风滞尘,截获沙尘,使得灌丛冠下土壤数量明显高于周边区域;灌丛凋落