Question

【題目】閱讀圖文材料，回答下列問題。

中國科學院海北高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)定位研究站（37°37’N，101°19’E，海拔3200m，下稱“海北站”，地處祁連山東段北支南麓，屬典型的高原大陸性氣候。一年僅有冷暖兩季，冷季漫長而寒冷，年平均氣溫-1.7℃，年降水量小于600mm，暖季草類植被茂盛。

土壤CO2的釋放是大氣溫室氣體的重要地表生態(tài)源之一，是土壤微生物對土壤有機物質(zhì)分解作用的結(jié)果。CO2釋放速率（mg·m-2·h-1）是指單位時間、單位體積土壤中釋放的CO2量，與地溫關(guān)系最為密切。下面左圖為海北站高山灌叢草甸土CO2釋放速率、氣溫、地表溫度的日變化圖，右圖為海北站牧草不同物候期（5～6月為牧草返青期、7～8月為草盛期、9月為牧草枯黃期）高山灌叢草甸土CO2釋放速率的日變化圖。

（1）分析海北站高山灌叢草甸土土壤肥沃的自然原因。

（2）描述海北站高山灌叢草甸土CO2釋放速率的日變化特征，并簡述導致這種變化的原理。

（3）結(jié)合上圖推測過度放牧對海北站高山灌叢草甸土CO2釋放速率的影響。

Answer 1

【答案】（1）該地暖季草類茂盛，為土壤提供有機質(zhì)多；冷季漫長，氣溫低，土壤微生物活動較弱，有機質(zhì)分解緩慢；降水較少，淋溶作用弱，利于有機質(zhì)的積累與保存。

（2）特征：CO2釋放速率從6：00開始逐漸增加，14：00后逐漸下降；最大值出現(xiàn)在14：00，最低值出現(xiàn)在6：00。

原理：日出后隨太陽輻射增加，表層地溫升高，土壤微生物活性增強，CO2釋放速率增大；太陽輻射減弱后，地溫氣溫均降低，土壤微生物活性減弱，CO2釋放速率逐漸降低。

（3）過度放牧造成草地退化；地表植物生物量和地下根系生物量減少（土壤中有機質(zhì)含量下降）；土壤微生物數(shù)量和種類也下降；最終導致土壤中CO2釋放速率降低。

【解析】

本題主要考查自然地理環(huán)境的整體性原理、地理圖表的描述與判讀、人類活動對自然地理環(huán)境的影響等相關(guān)知識。綜合性較強，難度較大，且文字材料內(nèi)容較多，需要加強對文字材料中有效信息的整合與提煉能力，結(jié)合圖示信息以及所學地理知識，靈活分析作答。

（1）該地區(qū)土壤肥沃的自然原因可從有機質(zhì)的來源、有機質(zhì)的分解以及有機質(zhì)的流失三個角度加以分析。根據(jù)材料“該地區(qū)一年僅有冷暖兩季，冷季漫長而寒冷，年平均氣溫-1.7℃，暖季草類植被茂盛”可知，該地暖季草類茂盛，為土壤提供了較多的有機質(zhì)，而冷季漫長，氣溫低，土壤微生物活動弱，有機質(zhì)的分解速度慢；根據(jù)材料“該地屬典型的高原大陸性氣候，年降水量小于600㎜”可知，該地降水較少，淋溶作用弱，有利于有機質(zhì)的積累與保存。

（2）該地CO釋放速率的日變化特征根據(jù)左圖信息描述即可（注意起伏和極值）。根據(jù)圖示信息可知，CO釋放速率從6：00開始逐漸增加，14：00后逐漸下降（總體變化趨勢），最大值出現(xiàn)在14：00，最低值出現(xiàn)在6：00（極值分布）。原因根據(jù)材料“土壤CO的釋放是大氣溫室氣體的重要地表生態(tài)源之一，是土壤微生物對土壤有機物質(zhì)分解作用的結(jié)果”，并結(jié)合圖示信息可知，CO釋放速率與地表溫度關(guān)系密切，其原因在于隨著日出后太陽輻射增強，地表溫度升高，土壤中微生物的活性增強，CO釋放速率增大。隨著太陽輻射的減弱，地溫氣溫均逐漸降低，土壤微生物活性減弱，CO釋放速率也逐步降低。

（3）根據(jù)右圖可知，該地在草盛期CO釋放速率較大，在返青期和枯黃期CO釋放速率較小。且CO的釋放速率與土壤中有機質(zhì)的含量以及微生物的等因素有關(guān)。由此可以推測：過度放牧導致草地退化，從而導致地表植物生物量和地下根系生物量減少，土壤中的有機質(zhì)含量減少，土壤微生物數(shù)量和種類減少，最終導致土壤中CO釋放速率降低。