2025届高考地理备考小专题——有机碳练习

高考地理小专题——有机碳练习 典型例题一：（2021·广东·高三阶段练习）阅读材料，完成下列问题。 多年冻土又称永久冻土，包括连续多年冻土区、非连续多年冻土区（非连续、孤立、零散的单独区域），是世界最大陆地有机碳库，而河流有机碳输出是北极碳循环的重要组分，对气候变化十分敏感。鄂毕河、叶尼塞河和勒拿河作为西伯利亚地区的主要河流（下图），受径流、冻融、气候等环境要素影响，将大量有机碳从陆地搬运至海洋。尽管北极河流有机碳随径流输出具有相似的季节性特征，但在人类活动对区域碳循环的直接影响下，如鄂毕河流域修建大型水库1座、中型水库3座，使该流域径流及有机碳输出季节性波动相对较弱。冰楔 （1）比较三条河流流域内冻土空间分布特点的异同。 （2）从水循环角度，简述多年冻土对西伯利亚地区有机碳由陆到海搬运过程的影响。 （3）分析鄂毕河流域径流及有机碳输出季节性波动相对较小的原因。 典型例题二：阅读图文材料，完成下列问题。 气候增暖在北极具有“极地放大效应”，导致多年冻土中储存的有机碳大量释放，并部分随河流输出到北冰洋。西伯利亚地区鄂毕河、勒拿河流域面积大致相当。下表和下图是其相关资料。 鄂毕河 勒拿河 输出的有机碳（Tg/a） 5.26 9.98 年均气温（°C） -0.6 -8.6 多年冻土覆盖率（%） 18 92 (1)从大气受热过程的角度说明气候增暖在北极具有“极地放大效应”“放大”的含义。 (2)分析勒拿河输出的有机碳远远大于鄂毕河的原因。 (3)与北极地区相比较，青藏高原地区气温的日较差更大，请说明原因 典型例题三：阅读图文资料,完成下列要求。 土壤有机质是指存在于土壤中通过微生物作用所形成的腐殖质、动植物残体和微生物体的合称,其中的碳元素即为土壤有机碳。土壤有机碳容量既与进入土壤中的生物残体等有机物质多少有关,也与以土壤微生物分解作用为主的有机物质的损失量有关。当土壤水位较低时,土壤微生物的分解作用比较明显,土壤有机物质的损失量较多。 湿地系统因为处于常年积水或者季节性积水状态,积累了更多的易分解土壤有机碳,使湿地土壤碳库对气候变化更加敏感。调查研究表明,位于黑河中游（河西走廊中段）湿地表层土壤有机碳含量为2.28~29.55克/千克,较三江平原湿地表层土壤有机碳含量（96~184克/千克）低。下图为土壤有机碳的影响因素与形成和演变过程示意图。 20世纪50年代,三江平原湿地被集中开垦为耕地,农作物种植面积不断扩大,黑土侵蚀严重。20世纪90年代起,通过一些保护耕地的措施,该地的黑土侵蚀明显减轻。 (1)试从气候、植被等方面分析三江平原湿地的表层土壤有机碳含量高于黑河中游湿地的原因。 (2)分析20世纪50年代三江平原黑土侵蚀严重的原因。 (3)简述三江平原湿地黑土侵蚀减轻带来的生态效益。 典型例题四：阅读图文材料，完成下列要求。 锡林河属于内蒙古草原典型内陆河，发源于赤峰市克什克腾旗，全长268千米，自东南流向西北，最终自然消失在查干诺尔湿地。锡林河流域以高平原为主，多种地形地貌共存；流域内植被以草地为主，占流域总面积的89%。调查发现，锡林河流域土壤有机碳含量呈现下降趋势。下图示意锡林河流域概况及流域内各层土壤有机碳含量空间分布。 (1)概括锡林河流域各层土壤有机碳含量空间分布的共同特征。 (2)分析锡林河流域M地区表层土壤有机碳含量峰值区形成的原因。 (3)请你为遏制锡林河流域土壤有机碳流失提出合理建议。 典型例题五：阅读图文资料，回答下列问题。 土壤有机碳（土壤有机质中所含的碳素）容量既与进入土壤中的生物残体等有机物质多少有关，也与以土壤微生物分解作用为主的有机物质的损失量有关。下左图为土壤有机碳的影响因素与形成和演变过程示意图。当土壤水位较低时，土壤微生物的分解作用比较明显，因此也导致了土壤有机物的损失。湿地系统因为处于常年积水或者季节性积水状态，积累了更多的土壤易分解有机碳，使湿地土壤碳库对气候变化更加敏感；草地的有机碳储量从土壤表层向下迅速递减。新西兰某牧场推行“倒置耕作”种植牧草，将15～30厘米的底土放置在0～15厘米的表土上方。下右图示意“倒置耕作”对土壤有机碳分布的影响。 (1)根据土壤有机碳的形成和演变过程，分析湿地退化对气候变化产生影响的原理和趋势。 (2)据右图判断“倒置耕作”的最佳周期，并简要说明判断依据。 (3)列举该牧场推行“倒置耕作"的作用。 典型例题六：阅读图文材料，完成下列要求。 土壤有机质包括腐殖质、生物残体等，大多以有机碳的形式存在。土壤有机碳密度是指单位面积内一定深度的土壤有机碳储量。海南岛某自然保护区内保存着较完整的热带山地雨林，此地常受台风影响。下图示意该保护区内一块样地的地形及该样地内部分点位土壤表层（0～10cm）的有机碳密度（单位：kg/m2）。 (1)指出该样地山脊与山谷土壤表层有机碳密度的差异，并分析其原因。 (2)该地森林固碳能力比长白山更强，请说明理由。 (3)森林固碳是降低大气二氧化碳浓度的重要途径，提出增强当地森林碳吸收能力的主要措施。 典型例题七：阅读图文材料，完成下列要求。 升金湖位于我国长江下游地区，湖床平均海拔11m,湖周岗地平均海拔25m。该湖对气候环境变化较敏感，拥有完整的湖泊沉积序列。我国科研人员在升金湖采集连续沉积岩芯，利用沉积物粒度和总有机碳（TOC）等环境指标重建升金湖地区过去千年以来气候干湿变化状况。沉积物粒度是反映区域干湿变化的物理指标之一，用于指示湖泊水位高低。总有机碳反映沉积物中有机质输入情况，其来源包括湖泊水生植物和流域径流带来的陆源植物碎屑。左图示意升金湖地理位置，右图示意升金湖沉积物粒度和TOC变化。 (1)简述升金湖的形成过程。 (2)分析与其他阶段相比,阶段Ⅲ升金湖水位和总有机碳含量特点及产生原因。 (3)描述升金湖地区近千年湖泊水位和气候干湿整体变化趋势。 典型例题八：阅读图文资料，完成下列要求。 黑河流域位于青藏高原多年冻土区的东北缘，是河西走廊三个内陆河之一。黑河上游年降水量约400mm。高寒植被类型之间地上生物量的高低影响着土壤有机质密度的大小，土壤有机碳密度的剖面垂直分布特征具有差异性。下左图示意黑河流域。下右图示意黑河上游多年冻土区高寒沼泽草甸、高寒草甸和高寒草原3种典型植被类型土壤有机碳密度分布。 (1)描述黑河上游高寒沼泽草甸、高寒草甸和高寒草原土壤有机碳密度的垂直分布特征。 (2)黑河上游高寒沼泽草甸、高寒草甸和高寒草原分布区土壤有机碳储量丰富，且其有机碳密度分布受植被类型的影响。分析黑河上游高寒植被区土壤有机碳储量丰富的原因。 典型例题九：阅读图文材料，回答下列问题。 高纬度寒冷湿地单位面积有机碳储量远高于其他土壤类型，被认为是重要的天然“储碳库”及气候变化的有效“缓冲器”。为研究如何缓解全球气候变暖带来的危害，某研究团队前往俄罗斯鄂毕河流域进行考察。下图为俄罗斯鄂毕河流域区域简图。 研究笔记一：初识鄂毕河河口 研究团队经北极航道，于鄂毕河河口萨别塔港口上岸。萨别塔港原本只是北极圈内名不见经传的小村落，居住少数原住居民；21世纪以来，随着半岛上油气资源开发和中俄亚马尔液化天然气LNG项目正式投产，萨别塔港现已成为俄罗斯西伯利亚地区最大的港口，是冰上丝绸之路重要的支点港口，其常住人口已达33750人。 (1)21世纪以来亚马尔半岛萨别塔港人口快速增长的主要原因是____、____、____。 研究笔记二：考察鄂毕河河道 研究团队于A地考察期间，拍摄到当地自然景观（如下图所示）。该河段冬季河流水面结冰显著，一般情况下，河流流速越慢，河面越易结冰，形成的冰体厚度越大。 (2)图中甲湖泊是在洪水期河流水位上涨，曲流颈被冲开，发生____，原河道被废弃，而形成____湖（填地貌类型）。考察当日，研究团队测得图示河流乙处与甲湖泊水温均降至稍低于冰点，则见到水面结冰现象可能性较大的是____（填“甲”或“乙）”。 研究笔记三：探寻碳库的秘密 瓦休甘湿地位于气候寒冷湿润的鄂毕河上游，被认为是北半球最大的沼泽。沼泽是因地势平坦地表水排泄不畅、下渗困难，导致土壤长期过湿的一种现象。研究团队抵达后，采集当地土壤样品进行研究，并绘制了土壤有机碳含量随深度变化图（见下图）。 (3)分析该地表层土壤有机碳储量高的主要原因。 典型例题十：阅读图文资料，完成下列要求。 土壤有机质（SOM）是指通过微生物作用所形成的腐殖质、动植物残体和微生物体的合称，其中的碳元素即为土壤有机碳（SOC）。土壤有机碳含量既与进入土壤的生物残体等有机物质多少有关，也与以土壤微生物分解作用为主的有机物质的损失有关。调查研究表明，位于黑河中游（河西走廊中段）湿地表层土壤有机碳含量约为2.28～29.55g/kg，较洞庭湖湿地（19.63～50.20g/kg）和三江平原湿地（96～184g/kg）表层土壤有机碳含量低，其中黑河中游流域的湿地有机碳含量与植被类型之间的对应关系如下表： 黑河中游的湿地植被类型与土壤有机碳含量表 土层深度（cm） 土壤有机碳（g/kg） 高草植被 低草植被 0-10 14.8 10.35 10-20 11.93 8.23 20-40 8.25 6.44 (1)描述黑河中游湿地表层土壤有机碳含量的分布特征，并分析原因。 (2)黑河中游湿地大部分属于季节性积水湿地，推断相对积水季节而言，非积水季节该地表层土壤有机碳含量变化特点，并说明推断理由。 (3)洞庭湖湿地和三江平原湿地的表层土有机碳含量，显著高于黑河中游湿地，试从气候角度分别指出洞庭湖湿地和三江平原湿地的表层土有机碳含量高的原因。 典型例题十一：阅读图文材料，完成下列要求。 土壤有机碳是通过微生物作用所形成的腐殖质、动植物残体和微生物体的合称，是衡量土壤肥力的重要指标之一。某考察队到素有新疆的“湿岛”之称的伊犁河谷进行了野外调查，通过对不同植被下土壤剖面的采样，分析发现了伊犁河谷土壤有机碳含量的变化（见下图）。研究还表明、不同的气候条件、人类干扰强度，影响了土壤有机碳的输入量以及微生物对土壤有机碳的分解转化，从而影响了土壤有机碳的含量。 (1)比较典型草原与落叶阔叶林下的土壤有机碳含量随土层深度变化的异同点。 (2)推测伊犁河谷研究区表层土壤有机碳随海拔变化的总体特点并解释其自然原因。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高考地理小专题——有机碳练习答案 典型例题一参考答案： （1）相同：多年冻土广泛发育；随纬度的增加自上游向下游（低纬向高纬/自南向北）呈增加趋势。 不同：鄂毕河多年冻土面积小；叶尼塞河连续多年冻土面积较大，零散和孤立多年冻土面积大：勒拿河南部以不连续多年冻土为主，北部以连续多年冻土为主。 （2）西伯利亚地区多年冻土广泛发育，限制了地表径流对地表剥蚀作用，使有机碳在土壤及地表水中富集；多年冻土阻碍下渗，限制有机碳的深层迁移；全球气候变暖，多年冻土退化，有机碳大量释放，随河流径流输出到北冰洋。 （3）鄂毕河流域人口密度最大，社会经济发展程度最高，径流及有机碳输出季节变化受人类活动影响大；流域上游的水坝及湖泊影响了河流的天然径流过程及有机碳输出；鄂毕河流域上游地区，农业和工业用水削减夏季洪峰。 典型例题二 参考答案： (1)全球变暖，北极冰雪融化，反射的太阳光减少，到达地面的太阳辐射增多；地面吸收太阳辐射增多导致地面辐射增多；大气吸收的地面辐射增多，增强了大气逆辐射,加强了对地面的保温作用，使气候增暖被放大。 (2)两者流域面积相当，但勒拿河冻土覆盖率更高,冻土面积更大，储存的有机碳多；在全球变暖影响下解冻的土壤面积更大，释放的土壤有机碳更多；勒拿河径流量更大，输送能力更强 (3)青藏高原纬度低，且无极昼、极夜现象，太阳高度的日变化更大；青藏高原的海拔高，空气稀薄。白天，大气对太阳辐射的削弱小，地面获得的太阳辐射多，气温高；夜晚大气的保温作用差,地面热量散失快,气温低，昼夜温差大。 典型例题三：参考答案： (1)三江平原湿地为温带季风气候，雨热同期，多落叶阔叶林和针叶林，枯枝落叶多，碳汇较多；纬度较高，冬季气温低，土壤微生物分解慢，有机质积累较多。黑河中游湿地为非季风区，降水少，多为荒漠灌丛或荒漠，生物残体较少；纬度较低，冬季气温较高，土壤微生物分解有机质速度较快。 (2)大规模的农业开垦活动破坏了三江平原湿地和植被，黑土缺乏湿地和植被的保护；春季升温快，融雪多，流水侵蚀作用强；夏季降水多且缺少树冠的阻挡，地表径流流量集中、流速大，地表受到雨水冲刷作用强，下渗减少，地表径流增加，对黑土的侵蚀加大；秋冬季节多大风，风力侵蚀严重。 (3)减少大气的扬尘，改善空气质量；改善水质；为生物提供栖息地，利于保护生物多样性。 典型例题四：参考答案： (1)各层土壤有机碳含量高值区分布都具有块状和带状分布特点（或者分布不均）；流域南部边缘、东部以及东北部土壤有机碳含量较高，北部、西北部以及中南部土壤有机碳含量较低。 (2)位于河流上游地区，水分相对充沛，植被覆盖度较高；海拔较高，人类活动较少，地表残积物积累较多，减少了有机碳的流失并利于积累。 (3)划区轮牧，控制载畜量；通过播种等形式恢复草原植被；土壤有机碳流失严重地区禁止放牧；合理利用水资源等。 参考答案： (1)原理：碳汇聚的过程可减少大气中的二氧化碳，而微生物分解有机碳，则会增加大气中的二氧化碳含量。趋势：湿地退化会导致积累的有机碳被分解并以二氧化碳形式释放到大气中，从而使气候变暖。 (2)15年倒置耕作后，15年内表层土有机碳一直保持增加，到15年后几乎不再增加，故倒置耕作的周期最适宜为15年。 (3)抑制杂草生长；减排温室气体（缓解全球变暖）；减少病虫危害； 典型例题六：参考答案： (1)差异：山脊土壤表层有机碳密度较大，山谷土壤表层有机碳密度较小。原因：与山谷相比，山脊受台风影响更大，易使植被倾倒死亡、腐烂，树木更新快，增加土壤中有机碳输入。 (2)与长白山相比，该地水热条件更好，植被更茂密，热带森林光合作用更强，吸收二氧化碳更多，把碳大量固定在植物体内。 (3)积极恢复森林，扩大森林面积；加强森林抚育和管理，注重林木的保护性间伐与更新，提升森林固碳能力等。 典型例题七：参考答案： (1)升金湖是由长江下游沿江冲积平原（或河漫滩）洼地，经泥沙封淤积水（或河流汇聚）发育形成湖泊。 (2)阶段Ⅲ升金湖水位相对较低。阶段Ⅲ升金湖沉积岩芯粒度组分中粘土和细粉砂含量迅速下降，粗粉砂和砂砾含量剧烈增加，平均粒径为整根岩芯最高水平；此阶段采样点沉积了更多粗颗粒物质，说明采样点位置与湖岸距离较近（缩短），反映湖泊水位下降的沉积环境。总有机碳含量相对较高。湖泊水位下降，采样点附近区域湿地植被增加，导致沉积物中总有机碳含量上升；（湖泊水位降低，说明流域降水减少，气候处于相对干旱阶段，陆地自然植被生长受到影响。）干旱气候背景下，17世纪以来，长江下游地区人类活动显著加强，导致进入湖泊有机质显著上升，沉积物中总有机碳含量增加。 (3)湖泊水位变化趋势：呈现出湖泊水位总体相对较高（—逐渐升高）—水位下降—水位上升的变化趋势。气候干湿变化趋势：呈现出气候较湿润（—湿润）—干旱—湿润的变化趋势。 典型例题八：参考答案： (1)高寒沼泽草甸土壤有机碳密度随深度变化不明显；高寒草原和高寒草甸土壤有机碳密度随深度明显减小；存在显著的表层聚集性。 (2)降水较多，蒸发较弱，植被生长环境相对潮湿，植被生物量高，土壤有机碳密度高；海拔高，气温低，微生物对有机碳的分解慢，利于土壤有机碳的积累。 典型例题九：参考答案： (1)     资源开发     大型建设项目布局（或经济快速发展）     基础设施完善、交通运输条件改善、政府优惠政策 (2)     裁弯取直     牛轭     甲 (3)夏季温暖湿润，合成有机质多，生物残体返还土壤有机质多；气温低，微生物分解有机质速度慢；地形平坦，土壤有机质流失迁移速率慢（或利于外来有机质沉积）；冻土广布，有机质不易向下迁移（向下迁移慢）；土壤含水量大，微生物分解有机质速度慢。 典型例题十参考答案： (1)分布特征：高草植被的土壤有机碳含量高于低草植被；土壤有机碳含量随土层深度增加递减。原因：高草植被生物残体输入多于低草植被；土层越浅，获得的生物残体量就越多，土壤有机碳在土壤中的含量就越多。 (2)变化特点：减少。理由：①当水位下降到湿地底部以下时，土壤有机碳中易于分解的部分会被微生物分解，成为碳源，释放CO2，降低土壤有机碳含量；②同时，随着水分的减少，生物量会随之减少，导致生物残体和土壤有机碳输入量减少。 (3)与黑河中游湿地相比，①洞庭湖湿地处于亚热带季风区，纬度更低，降水更多，气候更为温暖湿润，植物可以终年生长，通过输入更多生物残体来增加土壤有机碳的含量；②三江平原湿地属于温带季风气候区，纬度更高，气候温凉湿润，冬季漫长严寒，低温的条件使微生物分解有机碳速率减慢，形成大量积累。 典型例题十一 参考答案： (1)相同点：土壤有机碳含量均随土层深度的增加而降低。不同点：典型草原下的土壤有机碳含量随土层深度的增加下降幅度大，而落叶阔叶林下的土壤有机碳含量降幅较小。 (2)土壤有机碳大致随海拔升高而波状增加。原因：随着海拔的升高，气温下降，微生物分解动植物残体的速度变缓，土壤中有机碳积累量较高。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$