2024届高考地理复习资料 碳循环&氧循环&氮循环

碳循环&氧循环&氮循环 （一） 碳循环 碳循环的过程 碳循环是自然界中碳元素在生物圈、岩石圈、水圈和大气圈之间的循环过程。它是地球上最重要的生物地 球化学循环之一 ，确保了碳在不同储库之间的流动和再利用。以下是碳循环的主要过程： 1）光合作用：植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳（CO₂ ),并将其转化为有机物质，如葡萄糖， 同时释放氧气（O₂ )。 2）呼吸作用：动植物通过呼吸作用将有机物质分解，释放出能量，并产生二氧化碳和水。 3）分解作用：当植物和动物死亡后，分解者（如细菌和真菌）将其遗体中的有机物质分解，释放出二氧 化碳和其他养分。 4）海洋交换：大气中的二氧化碳可以溶解到海洋表层水中，海洋生物通过光合作用利用这些二氧化碳。 同时，海洋也会释放部分二氧化碳回到大气中。 5）沉积作用：部分有机物质在海洋中沉积下来，形成沉积岩，如石灰岩。这些沉积岩可以储存大量的 碳。 6）火山活动与岩石风化：火山喷发会将地壳中的碳酸盐岩石分解，释放出二氧化碳到大气中。另一方 面，岩石风化过程也会消耗大气中的二氧化碳。 7）人类活动：燃烧化石燃料（如煤、石油和天然气）以及森林砍伐等人类活动，也会大量释放二氧化碳 到大气中，加速了全球变暖和气候变化。 人类对碳循环的影响 1）燃烧化石燃料：燃烧煤、石油和天然气等化石燃料，是人类活动中最大的二氧化碳排放源。这些活动 将大量储存在地壳中的碳释放到大气中，增加了大气中的二氧化碳浓度。 2）森林砍伐：森林是重要的碳汇，通过光合作用吸收二氧化碳。大规模的森林砍伐和土地利用变化减少 了这些碳汇，导致更多的二氧化碳留在大气中。此外，砍伐树木后，其分解或焚烧也会释放大量二氧化 碳。 3）农业活动：农业生产，特别是稻田和牲畜养殖，会产生大量的甲烷（CH4）和氧化亚氮（N₂O），这 些都是强效的温室气体，对碳循环和气候变化有显著影响。 4）工业过程：一些工业过程，如水泥生产，也会释放大量的二氧化碳。水泥生产过程中，石灰石 （CaCO3 ）被加热分解成氧化钙（CaO）和二氧化碳。 5）城市化与土地利用变化：城市扩展和基础设施建设改变了土地覆盖类型，影响了土壤中的有机碳储量 和植物对二氧化碳的吸收能力。 例题 1 . 2019年12月2日至13日，《联合国气候变化框架公约》第25次缔约方会议在西班牙马德里举行，抑 制全球变暖仍是会议的主题。下图为地表碳循环示意图，读图回答下列各题。 ( 1 ) 地表碳循环反映了地理环境具有 A. 地域性 B. 差异性 C. 无序性 D. 整体性 ( 2 ) 人类影响大气中CO2主要环节是 A. ① B. ② C. ③ D. ④ ( 3 ) 对地表碳循环作用表述正确的是 A. 减轻紫外线对人体的伤害 B. 导致海平面上升 C. 增加大气对太阳辐射的吸收 D. 可将太阳能转化为化学能 ( 【答案】 ( 1 ) D ( 2 ) B ) ( ( 3 ) D 【解析】 ( 1 ) 本题考查地理环境整体性的相关知识。 由图可知，碳在自然界中的循环将岩石圈、生物圈、大气 圈及水圈有机结合在一起， 使得各个圈层共同组成了地球的生态系统，从而体现了地理环境的整 体性。故选D。 ( 2 ) 对石油、煤炭等化石燃料的大量使用是人类影响大气中二氧化碳含量的主要因素，故 选B。 ( 3 ) D项 ，碳循环是指碳元素在自然界的循环状态 ，生物圈中的碳循环主要表现在绿色植 物从空气中吸收二氧化碳 ，经光合作用转化为葡萄糖 ，并释放出氧气 ，故D项正确。A 项 ，大气中的臭氧可以吸收紫外线 ，从 而减轻紫外线对人体的伤害 ，与地表碳循环无 关 ，故A项错误。 B项 ，地表碳循环属于自然过程 ，正常的地表碳循环不会导致海平面 上升。如果大气中的二氧化碳过多 ，全球气候变暖则会导致两极冰川融化 ，海水受热 体积膨胀 ，导致海平面上升 ，故B项错误。C项 ，大气中二氧化碳对太阳短波辐射 的吸 收较小 ，太阳的短波辐射主要被大气中的 臭氧吸收 ，长波辐射传播到地面 ，地面温度 升高。地面反射的长波辐射则被大气中的水汽和二氧化碳大量吸收 ，故C项错误。故选 D。 ) 2 . 图为自然环境中的碳的生物循环示意图。读图，完成下面小题。 【小题1】与全球气候变暖关系最密切的是( ) A . ①② B . ②③ C . ①④ D . ②④ 【小题2】此图可以说明( ) A ．自然环境中的物质处在不断的循环之中 B ．自然地理环境各要素是相互独立而存在的 C ．地理环境中的碳循环限于大气圈内部 D ．绿色植物的光合作用和呼吸作用与碳循环关系 不明显 ( 【答案】 【小题1】D 【小题2】A ) ( 【解析】 【小题1】 读图可知，与全球气候变暖关系最密切的是二氧化碳的含量增大，绿色植物吸收二 氧化碳减 少，②正确；①是动植物呼吸作用，排放量小，①错误；③是动植物遗体和排出物 ，排放量 小，③错误；④工厂排放的废气多，二氧化碳排放量大，④正确。综上所述，D正 确，ABC 错误，故选D。 【小题2】 此图表明碳元素不断地在大气圈、水圈、岩石圈以及生物圈之间进行转移和交换 ，构成了自 然界的碳循环。由图可知物质通过生物体之间不断的转化和传递进行循环，而能量则 从光合 作用开始不断地通过食物链传递，因此自然环境中的物质物质和能量处在不断循环之 中，A 正确；自然地理环境各要素是相互联系的，不是独立存在的，B错误；地理环境中的 碳循环 往往跨越圈层界限，C错误；图中显示绿色植物的光合作用和呼吸作用与碳循环影响明显， D错误。故选A。 【点睛】 地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，含碳量约占地球上碳总量的99.9%。 这两个库 中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。地球上还有三个碳库：大气圈库、水圈库 和生 物库。这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换，容量小而活跃，实际上起着交 换库 的作用。岩石中的碳因自然和人为的各种化学作用分解后进入大气和海洋，同时死亡生 物体 以及其他各种含碳物质又不停地以沉积物的形式返回地壳中，由此构成了全球碳循环的 一部 分。碳的地球生物化学循环控制了碳在地表或近地表的沉积物和大气、生物圈及海洋之 间的 迁移。 ) 3 . 在“双碳”目标背景下 ，湖泊湿地的生态修复是个重要的固碳举措。下图为湖泊湿地碳循环示意图。 完成下面小题。 ( 1 ) 植物多样性增加对湖泊湿地固碳作用的影响是( ) A. 土壤碳含量降低 B. 根系吸碳量减少 C. 碳净排放量降低 D. 微生物活性减弱 ( 2 ) 下列对湖泊湿地生态修复的措施，合理的是( ) A. 减少湖滨植物，清除入湖污染物 B. 放生外来物种，增加生物多样性 C. 降低湖面水位，重建微生物群落 D. 改变湿地地形，建设生态缓冲岛 ( 【答案】 ( 1 ) C ( 2 ) D 【解析】 ( 1 ) 植物多样性增加将增强光合作用，植物碳库的碳含量增加，土壤碳含量升高，A错误； 根系可吸收水、有机质、无机盐，不能吸收碳，呼吸作用可能排出碳，B错误 ；植物多 样性增加，通过光合作用吸收的二氧化碳增多，碳净排放量降低，C正确；植 物多样性 增加，促进微生物活性增强，D错误。故选C。 ( 2 ) 湖滨植物有净化水质、增加生物多样性、释氧吸碳等作用，减少湖滨植物不利于湖泊 湿地生态修复，A错误；外来生物往往因缺少天敌，可能疯狂生长，破坏生态环境 ，生 物多样性可能减少，B错误；降低湖面水位，水体减少，水体的生态功能降低，不 利于 湖泊湿地生态修复，C错误；借鉴珠江三角洲的基塘农业，把浅的湿地淤泥挖掘堆 放到 地势较高的地方，建设生态缓冲岛，使湿地容量增大，水体增多，同时形成水生 陆生 植被，湿地生态系统更加复杂和稳定，从而起到有效的生态修复作用，D正确。 故选 D。 ) 4 . 阅读图文材料，完成下列问题。 多年冻土作为冰冻圈要素之一 ，因其对气候变化具有高度敏感性和重要的反馈作用而倍受关注。热 融湖是因自然和人为原因导致多年冻土层局部融化 ，地表塌陷形成凹坑 ，集水形成的湖塘。随着全球气 候变暖 ，冻土区热融湖迅速增加。图左为50°N以北地区冻土分布图 ，图右为热融湖演化过程中的碳循环 示意图。 ( 1 ) 说出图中冻土分布的影响因素。 ( 2 ) 运用温室效应原理，说明图中b阶段热融湖增加对气候变化的影响。 ( 3 ) 碳循环是指碳元素在各个圈层之间的循环过程，比较图中b、c阶段碳循环过程的差异。 ( 【答案】 ( 1 ) 纬度位置、地形、洋流（海陆位置）。 ( 2 ) 释放出甲烧等温室气体 ，增加大气中温室 气体的含量 ，吸收地面辐射增多 ，大气逆辐 射增加，对地面保温作用增强，使气候变暖加剧。 ( 3 ) b段热融湖吸收少量二氧化碳 ，向空气中释放大 量甲烷气体 ，增加碳排放 ，大气中碳含 量增加 ，热融湖成为碳源 ；c阶段随着水生植物增加 ，植物通过光合作 用吸收大量二氧 化碳，碳从大气圈进入到生物圈和岩石圈，热融湖成为碳汇。 【解析】 ( 1 ) 图中冻土主要分布于高纬度地区 ，主要因素是纬度位置 ；亚 欧大陆北极圈附近地区东 部冻土分布多 ，因为地形以山地高原为主 ，西部因为主要为平原 ，分布少 ，影响因素 为地形 ；亚欧大陆北部同纬度地区大陆西岸受暖流影响冻土分布少 ，东岸受寒流影响 大，冻土分布多，主要因素为洋流（海陆位置）。 ( 2 ) b阶段热融湖较a阶段面积增加 ，释放出大量甲烷等温室气 体 ，温室气体增加 ，大气大 量吸收地面辐射，大气逆辐射增加，大气对地面保温作用增 强，气候变暖加剧。 ( 3 ) 根据图中箭头的粗细 ，可以看出 ，b阶段热融 湖吸收二氧化碳少 ，向空气中释放甲烷气 体多 ，增加大气中的碳含量 ，使热融湖成为碳源 ；c阶段水生植物增加 ，植物吸收二氧 化碳的数量增加 ，使碳从大气圈进入到生物圈和岩石圈 ，汇集大量碳 ，使热融湖成为 碳汇。 ) 5 . 阅读图文资料，回答下列问题。 碳循环指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换与循环运动的现象（下图）。 2022年夏季的重庆山火备受关注，也在一定程度上影响了碳循环过程。 说明森林大火是如何影响碳循环的。 ( 【答案】 植被燃烧排放大量二氧化碳，大气圈碳增长； 火灾使植被覆盖率下降，导致吸收二氧化碳的 能力降低，生物圈碳减少；土壤中的有机碳随大火变成一氧化碳并排放，大气圈 碳增长；大 火烧死微生物，减少微生物分解有机碳的能力，水圈和岩石圈碳减少；森林火灾 ，会使区域 或全球生态系统发生改变，破坏碳循环。 【解析】 【分析】 本大题以重庆山火对碳循环的影响为材料设置试题，涉及自然地理环境的整体 性等相关内 容，考查学生获取和解读地理信息，描述和阐释地理事物，论证探讨地理知识的能 力，旨在 培养学生综合思维等核心素养。 【详解】 森林大火烧毁大量植被，释放出大量的二氧化碳，二氧化碳进入大气层中，使大气中 二氧化 碳含量增长；森林大火烧毁大量植被，使得山区的植被覆盖率降低，导致吸收二氧化 碳的能 力降低，造成生物圈中的碳含量减少；由于森林大火燃烧温度较高，使得土壤中的有 机碳随 着大火变成了一氧化碳并排放至大气中，造成大气圈中碳含量增加；森林大火产生的高温， 使大量微生物死亡，降低了微生物分界有机碳的能力，使得进入水圈和岩石圈的碳量减少； 由于森林大火对动植物种群和微生物种群的破坏，造成了区域性或全球性的生态系统 发生改 变，易对碳循环造成较大破坏。 ) （二） 氧循环 氧循环的过程 1）光合作用：植物、藻类和某些细菌通过光合作用利用太阳能，将二氧化碳（CO2 ）和水（H2O）转化 为有机物质（如葡萄糖）和氧气（O2 ）。这是大气中氧气的主要来源。 2）呼吸作用：动植物通过呼吸作用将有机物质分解，释放能量，同时消耗氧气并产生二氧化碳和水。这 一过程与光合作用相反，是大气中二氧化碳的重要来源。 3）分解作用：当生物体死亡后，微生物（如细菌和真菌）会分解其遗体中的有机物质，消耗氧气并释放 二氧化碳和其他营养物质。这一过程也称为腐烂或腐败。 4）燃烧：燃烧过程（包括自然火灾和人为燃烧）会消耗大量的氧气，并释放出二氧化碳、水蒸气和其他 产物。燃烧是一个快速的氧消耗过程。 5）海洋交换：大气中的氧气可以溶解到海洋表层水中，供海洋生物呼吸和进行光合作用。同时，海洋也 会释放部分溶解的氧气回到大气中。 6）地质过程：某些地质过程，如岩石风化和火山活动，也会影响氧循环。例如，火山喷发可能会释放出 含硫化合物，这些化合物在大气中与氧气反应形成硫酸盐。 7）臭氧层形成与破坏：高层大气中的臭氧（O3 ）通过紫外线辐射将普通的双原子氧分子（O2 ）转化为三 原子的臭氧分子。臭氧层吸收了太阳的大部分紫外线辐射，保护地球上的生命不受其伤害。臭氧也可以再 次分解成普通的双原子氧分子。 例题 1 . 北方针叶林分布于北纬45°-70°的寒温带地区，向南延伸到我国大兴安岭北部。其群落结构极其 简单，林冠层下常由灌木（根深）、草本植物（根浅）及苔藓地衣（无根）组成，林下土壤是酸性贫瘠 的灰土，林下植被的物种数占了总植被数的90%以上。某科考队研究了林火干扰对北方针叶林林下植被 的影响，下图示意火后林下植被的生产力和物种丰富度的动态变化。据此完成下面小题。 【小题1】北方针叶林区土壤不适宜大面积作为农耕用地，是因为( ) ①气候冷湿②土壤冻结时间长③土层浅薄，酸性强④水热组合好 A . ①③④ B . ①②④ C . ②③④ D . ①②③ 【小题2】火后前15年林下植被生产力变化的原因是( ) ①郁闭度降低，光照充足②碱性草木灰中和酸性土壤 ③土壤温度下降，形成冷湿环境④凋落物降解加快，促进氧分循环 A . ①②③ B . ②③④ C . ①②④ D . ①③④ 【小题3】高强度大面积林火会烧毁植被的地上部分，推测高强度林火后初期林下植被的优势物种 ( ) A ．乔木 B ．灌木 C ．草本植物 D ．苔藓地衣 ( 【答案】 【小题1】D 【小题2】C 【小题3】B 【解析】 【分析】 【小题1】 根据材料和所学知识可知，北方针叶林区纬度高，气候冷湿，土壤冻结时间长，①②正确； 土层浅薄，酸性强，植物养分缺乏，肥力低，不适宜大面积作为农耕用地，③正确。 热量不 足，水热组合欠佳，④错误。综合起来，D正确，A、B、 C错误。故选D。 【小题2】 林火消耗了林冠层、林下植被层和枯枝落叶，降低森林郁闭度，使得林下部分获得 充足的光 照，①正确；燃烧后产生的碱性草木灰可降低土壤的酸性，提高土壤养分，②正确 ；导致土 壤温度上升，改变冷湿环境，③错误；森林凋落物降解加快，促进了养分的循环， 林下植被 ) ( 快速生长造成生产力迅速增加，④正确。综合起来，C正确，A、B、D错 误。故选C。 【小题3】 北方针叶林区纬度高，气温较低，热量不足，树木大面积焚毁后，高大的乔木难 以快速长 成，A错误；灌木的根较深，不易受到火的烧伤，且生长的养分需求量小，火后快速 生长成 为优势物种，B正确；草本植物根系欠发达，受伤害大，C错误；苔藓地衣低等植物 ，难以 成为优势物种，D错误。故选B。 【点睛】 大陆东岸森林带分布规律，由赤道向两极分别分布着热带雨林、亚热带常绿阔叶林 、温带落 叶林、亚寒带针叶林。纬度越高，植被的群落越简单。 ) 2 . 海水中的溶解氧主要来源于大气中的氧气和海洋中浮游植物光合作用释放的氧气。温度是影响海水溶 解氧含量的主要因素。溶解氧饱和度指相同条件下 ，实测的溶解氧含量与饱和溶解氧含量的比值。下面 为某年7月长江口区表层（ 图1 ）和底层（ 图2 ）海水溶解氧饱和度（ % ）等值线分布图。据此完成下面 小题。 ( 1 ) 7月长江口区海水溶解氧 A. 表层总体含量较低 B. 表层入海口处含量较低 C. 中部饱和度垂直差异较小 D. 西南部饱和度水平差异较小 ( 2 ) 7月长江口区海水溶解氧饱和度表层和底层差异显著的原因主要有 ①底层海水吸纳大气的溶解氧较多 ②底层海水水温较高 ③表层海水中浮游植物光合作用较强 ④表层和底层水温差异大 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④ ( 【答案】 ( 1 ) B ( 2 ) D 【解析】 ( 1 ) 由图可知 ，7月长江口区表层海水溶解氧饱和度高于底层 ，表层海水溶解氧总体含 量较 高 ，A错误 ；7月长江口区入海口处表层海水溶解氧饱和度 较图示多数区域低 ，B正确 ； ) ( 图示长江口区中部海水表层和底层溶解氧饱和度垂直差异较大 ，C错误 ；图示长江口区 西南部海水表层和底层等值线密度均较大 ，说明西南部海水 溶解氧饱和度水平差异较 大，D错误。故本题选B。 ( 2 ) 表层海水与大气直接接触 ，溶解大气中的氧气较底层多 ，①错误 ；7月底层海 水温度比 表层低 ，②错误 ；表层海水中浮游植物光合作用较强 ，释放的氧气较多 ， 海水中溶解 的氧气较多 ，③正确 ；温度是影响海水溶解氧含量的主要因素 ，表层和底层海水温差 大会导致表层和底层海水溶解氧饱和度差异显著，④正确。故选D。 ) 3 . 亚马孙热带雨林是世界上生态系统保持最好的地区，但是雨林面积正逐渐缩小。科学家预计未来20 年内40%的亚马孙雨林将被彻底毁坏；20%的雨林将严重退化。据此回答下列各题。 ( 1 ) 不属于热带雨林全球环境效应的是 A. 调节全球的碳氧平衡，故称为“地球之肺” B. 保持水土、美化环境 C. 促进全球水循环、调节水平衡 D. 是世界生物基因宝库 ( 2 ) 在亚马孙地区，破坏雨林的人类活动包括 ①迁移农业 ②修路、城镇建设 ③大规模的农牧场开发 ④商业性伐木 A. ①② B. ①②③ C. ③④ D. ①②③④ ( 3 ) 热带雨林的脆弱性表现在 A. 生物循环旺盛 B. 植物生长速度快 C. 养分几乎全部储存在地表的植物体内 D. 群落以高大的乔木为主 ( 【答案】 ( 1 ) B ( 2 ) D ( 3 ) C 【解析】 ( 1 ) 热带雨林被称为“地球之肺”，能够调节全球的碳氧平衡 ；促进全球水循环、调节水 平衡；是世界生物基因宝库。热带雨林能够保持水土、美化环境，但不属于全 球环境 效益。所以本题选择B选项。 ( 2 ) 在亚马孙地区，破坏雨林的人类活动包括迁移农业，修路、城镇建设，大规模的农牧 场开发，商业性伐木。所以本题选择D选项。 ( 3 ) 热带雨林的脆弱性表现在养分几乎全部储存在地表的植物体内。植被一旦被破坏，恢 复困难。所以本题选择C选项。 ) （三） 氮循环 氮循环的过程 氮循环是自然界中氮元素在生物圈、大气圈和地圈之间的循环过程。氮是生物体必需的元素之一 ，构成了 蛋白质、核酸等重要生物分子的基本成分。以下是氮循环的主要过程： 1）固氮作用：大气中的氮气（N2 ）通过固氮细菌（如根瘤菌）或工业固氮过程转化为可被植物吸收的铵 离子（NH4+ ）或硝酸盐（NO3- ）。雷电也能使大气中的氮气与氧气结合形成硝酸盐，随雨水降落到地 面。 2）硝化作用：土壤中的硝化细菌将铵离子（NH4+ ）转化为亚硝酸盐（NO2- ），然后再转化为硝酸盐 （NO3- ）。这一过程分为两个步骤： 第一阶段：亚硝化细菌将铵离子转化为亚硝酸盐。 第二阶段：硝酸化细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐。 3）吸收与同化：植物通过根系吸收土壤中的铵离子和硝酸盐，将其转化为有机氮化合物，如蛋白质和核 酸。动物通过食物链获取这些有机氮。 4）反硝化作用：反硝化细菌在缺氧条件下将土壤中的硝酸盐（NO3- ）还原成亚硝酸盐（NO2- ）、一氧 化二氮（N2O）和最终的氮气（N2 ），释放到大气中。这一过程减少了土壤中的可用氮。 5）分解作用：当植物和动物死亡后，分解者（如细菌和真菌）将其遗体中的有机氮分解，产生铵离子 （NH4+ ）。这一过程称为矿化作用。 6）沉积与循环：部分有机物质在水体中沉积下来，形成沉积岩。这些沉积岩可以储存大量的有机氮。在 地质时间尺度上，这些沉积物可能会重新进入陆地生态系统，通过火山活动或其他地质过程释放出来。 人类对氮循环的影响 人类活动对自然界的氮循环也产生了显著影响： 1）农业施肥：大量使用含氮肥料增加了土壤中的可用氮，但也可能导致土壤和水体富营养化，引发水华 和赤潮等环境问题。 2）燃烧化石燃料：燃烧过程中产生的氮氧化物会导致空气污染，并可能形成酸雨。 3）工业固氮：哈柏-博施法等工业固氮技术显著增加了全球可用的固定氮信量，加速了全球范围内的氮循 环。 例题 1 . 阅读图文资料，完成下列要求。 海域营养物质的来源有外来输入和内部交换两种。海洋大型动物鲸类常在深水环境觅食，到水面呼吸排 泄，形成的排泄物羽流中，富含大量铁和氮，影响海洋垂直氮循环。一升一降的“鲸鱼泵”垂直运动， 使鲸鱼出没海域浮游植物丰富。图10示意墨西哥湾的环流系统及鲸类出没海域范围。 ( 1 ) 据图文资料，指出墨西哥湾海域营养物质来源途径。 ( 2 ) 简述鲸类活动使墨西哥湾中部海域鱼类生物量增多的过程。 ( 3 ) 研究发现，鲸类活动对墨西哥湾沿岸地区垂直氮循环作用不大，试分析原因。 ( 【答案】 ( 1 ) 外部：入海河流带来营养物质（2分)；暖流带来营养物质（2分 )；内部：海水垂直温 差，海水上泛带来营养物质（2分)；鲸鱼垂直泵（羽流或答排泄物）及对海水扰 动（2 分)。 ( 2 ) 鲸鱼一升一降“垂直泵”，使海域营养物质增加，利于浮游植物生长（2分)；浮游植 物生长，浮游生物大量繁殖，鱼类饵料丰富（2分)。 ( 3 ) 沿岸海水较浅，鲸类活动量少（2分)；海水较浅，垂直氮元素量差异小（2分)；地表 径流补充的氮多（2分)。 【解析】 ( 1 ) 无解析 ) ( ( 2 ) 无解析 ( 3 ) 无解析 ) 2 . 氮循环是大气中的氮经固氮作用被生物吸收、传递、转化，再返回大气的循环过程。阅读图文资料， 回答下列问题。 材料一 氮循环示意图 材料二 据估算，每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右，可见，生物固氮在地球的氮 循环中具有十分重要的作用。人类对氮循环的影响是巨大的，长期的农业历史证明，决定不同时期农业 增长速度和平均产量水平的主要因素之一是氮循环向农业提供氮素的方式与数量。现代工业固氮——化 肥生产所固氮的总量已相当可观，几乎达到生物固氮量，深刻地影响着生态系统中氮的循环。 材料三 人类活动引起的含氮物质污染环境表现为两个方面：将各种氧化氮输入大气造成空气污染 和将硝酸盐输入水体造成水污染。各种氮氧化合物主要来源于汽车尾气和化石燃烧，其中最有害的是二 氧化氮，在日光照射下，从二氧化氮产生的原子氧与水蒸气起反应，可形成一系列次生污染物，如甲 醛、乙醛、PAN（过氧乙酰基硝酸盐）等，总称为光化学烟雾，对人体和动植物具有很大毒害作用。此 外，当大量的氮化合物从陆地上流失，进入水体后，常引起水体富营养化，危及水生生物。 (1)氮气在干洁空气中的体积比约为 。 (2)图示氮循环涉及的地球圈层包括 、 、 、土壤圈，这体现了地理环境 的 特征。 (3)化肥的大规模生产和使用使农业大幅增产，说明影响农业产出的主导因素是 。 (4)人类活动引起的大气中含氮物质增加会对大气环境带来的影响有（ ）（多选） A ．全球变暖 B ．酸雨 C ．光化学烟雾污染 D ．赤潮灾害 (5)农田排放的氧化亚氮，主要来源于( ) A ．作物生长时的排放 B ．大气中氮气的转化 C ．秸秆燃烧时的产生 D ．生产中氮肥的施用 (6)结合氮循环，从农业生产的角度阐述我们可以采取哪些措施缓解水体的富营养化。 (7)土壤中的含氮量（包括有机氮和无机氮）一般随土壤深度的增加而急剧下降，尝试分析其原因。 【答案】 (1)78% (2) 大气圈 水圈 生物圈 整体性 (3)生产技术 (4)AC (5)D (6)合理使用农药和化肥，减少施用量，选择环保型农药和化肥，以及制定农田排水和灌溉管 理措施，减少农药和化肥的流失，从而减少农业对水体的污染。 (7)生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右，在土壤中主要的生物量集中在土壤表 层，导致土壤中的含氮量集中在土壤表层，另一方面植物、动物和微生物残体也主要集中在 土壤表层，随土壤深度增加生物量锐减，从而导致土壤中的含氮量一般随土壤深度的增加而 急剧下降。 【解析】 【分析】 本题以氮循环示意图为材料设置题目，涉及大气组成、地球圈层类型、农业区位因素、环境 问题、水体富营养化等知识点，考查学生对相关内容的掌握程度，对学生的综合分析能力有 一定要求。 【详解】 （1）氮气在干洁空气中比重最大，体积比约为78%。 （2）据氮循环示意图可知有大气固氮，涉及大气圈；生物固氮，涉及生物圈；氮随径流和 淋溶溶解在水中，涉及水圈；土壤中硝态氮，涉及土壤圈。这体现了地理环境的整体性特 征。 （3）农业生产过程中，劳动者借助化肥、农药等来完成农业生产活动，而化肥属于农业区 位因素中的生产技术因素，多以化肥的大规模生产和使用使农业大幅增产，说明影响农业产 出的主导因素是生产技术。 ( （4）氮氧化物是温室气体之一 ，过量排放氮氧化物会加剧全球气候变化，氮氧 化物（尤其 是N 2 O）可以与其他温室气体一起形成温室效应，对大气环境产生影响，A正确；酸雨最终 降落到地面，对大气环境影响较小，B错误；二氧化氮在日光照射下，从二氧化氮产 生的原 子氧与水蒸气起反应，可形成一系列次生污染物，这些污染物在大气中集聚会形成光 化学污 染，对大气环境产生不利影响，C正确；赤潮灾害主要是对水圈产生的影响，对大气 环境影 响较小，D错误。故选AC。 （5）农田生态系统中大部分的氧化亚氮源于土壤的排放，主要是农业生产中氮肥的大量施 用造成，D正确。作物生长时的排放、大气中氮气的转化和秸秆燃烧时产生均 不是农田排放 的氧化亚氮的主要来源，ABC错误。故选D。 （6）氮循环中农业生产中的氮来源主要是化肥和农药的使用，这导致了农田土壤中含有过 量的氮，这部分的氮随径流和雨水冲刷作用进入到相邻水体，所以要采取措施应从污 染源和 径流两方面进行分析，首先是合理使用农药和化肥，减少施用量，选择含氮磷元素较 少的化 肥和农药；制定农田排水和灌溉管理措施，减少农药和化肥的流失，从而减少农业对 水体的 污染。 （7）据题干信息“ 据估算，每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右”，这其中 主要是植物固氮作用，而在土壤中主要的生物量集中在土壤表层，由于植物的固氮作 用导致 土壤中的含氮量集中在土壤表层，随土壤深度增加生物量锐减，从而导致土壤中的含 氮量一 般随土壤深度的增加而急剧下降。另外植物、动物和微生物残体含有的氮主要也在土 壤的表 层，深层土壤分布极少，也会导致土壤中的含氮量一般随土壤深度的增加而急剧 下降。 ) 3 . 气候变暖和秸秆还田是影响农田生态系统碳氮循环和土壤养分周转的重要因子。通过模拟试验， 探讨土壤正常温度十秸秆不还田（CK）、土壤正常温度十秸秆还田（S）、土壤增温十秸秆不还田（T） 和土壤增温十秸秆还田（TS）四种情形对土壤含水量、土壤有机碳的影响（下图）。据此完成下面小 题。 【小题1】相比正常温度，全球气候变暖背景下，秸秆还田会( ) A ．显著增加土壤含水量 B ．促进土壤养分的分解 C ．稳定土壤中的有机质 D ．增加土壤中的矿物质 【小题2】全球气候变暖背景下，保持农田土壤性质稳定的有效措施是( ) ①覆盖地膜②平整土地③增施有机肥④间作套种 A . ①③ B . ①④ C . ②③ D . ②④ ( 【答案】 【小题1】C 【小题2】A 【解析】 【小题1】 相比正常温度，全球气候变暖背景下，蒸发旺盛，土壤含水量是在减少的，秸秆 还田不会显 著增加土壤含水量，故A错误。相比正常温度，全球气候变暖背景下，土壤养分 的分解加 快，秸秆还田会补充土壤养分，稳定土壤中的有机质，故B错误、C正确。土壤 中的矿物质 主要来自成土母质，故D错误。故选C。 【小题2】 据材料可知，如果没有人为干预，全球气候变暖背景下，土壤中的水分和有机质 是会明显流 失，覆盖地膜可以减缓土壤中水分的流失，增施有机肥可以稳定土壤中有机质的 含量，平整 土地、间作套种都没有相关的功能，①③正确，故选A。 【点睛】 秸秆还田是把不宜直接作饲料的秸秆（麦秸、玉米秸和水稻秸秆等）直接或堆积腐熟 后施入 土壤中的一种方法。农业生产的过程也是一个能量转换的过程。作物在生长过程中 要不断消 耗能量，也需要不断补充能量，不断调节土壤中水、肥、气、热的含量。秸秆中含 有大量的 新鲜有机物料，在归还于农田之后，经过一段时间的腐解作用，就可以转化成有机 质和速效 养分。既改善土壤理化性状，也可供应一定的钾等养分。秸秆还田可促进农业节 水、节成 本、增产、增效，在环保和农业可持续发展中也应受到充分重视。 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$