2025年大學(xué)《行星科學(xué)》專業(yè)題庫——行星生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)自然災(zāi)害考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的代表字母填涂在答題卡相應(yīng)位置。）1.以下哪項不是構(gòu)成行星生態(tài)系統(tǒng)的主要圈層之一？A.生物圈B.巖石圈C.水圈D.社會圈2.對于類地行星而言，大規(guī)模火山噴發(fā)導(dǎo)致行星生態(tài)系統(tǒng)嚴重受損的最主要直接原因是？A.長期低溫B.大氣成分劇變（如CO?濃度飆升）C.水圈完全蒸發(fā)D.生物圈基因突變激增3.評估一個行星生態(tài)系統(tǒng)對撞擊事件的恢復(fù)力，主要關(guān)注其？A.撞擊坑的直徑大小B.恢復(fù)過程中物種多樣性的恢復(fù)速度和程度C.撞擊后立即產(chǎn)生的熱量總量D.行星表面的重力加速度4.木衛(wèi)二（Europa）表層的冰下海洋被認為擁有潛在的生態(tài)系統(tǒng)。如果其生態(tài)系統(tǒng)受到來自木星的強烈輻射沖擊，其可能產(chǎn)生的生態(tài)響應(yīng)機制中，不包括？A.生物化學(xué)途徑的改變以適應(yīng)輻射B.生物群落的遷移或分層C.水體快速沸騰蒸發(fā)D.抗輻射基因的篩選和表達增強5.與緩慢進行的地質(zhì)變化（如造山運動）相比，大型隕石撞擊對行星生態(tài)系統(tǒng)造成的最顯著短期影響是？A.持續(xù)數(shù)百萬年的干旱B.短期內(nèi)導(dǎo)致全球性暗黑事件和氣溫驟降C.促使特定基因型生物快速進化D.平穩(wěn)地改變大陸板塊的分布6.行星科學(xué)研究中，通過分析撞擊坑中的沉積物層序，推斷過去行星生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)災(zāi)變的依據(jù)主要是？A.沉積物的顏色變化B.不同生物標志物的豐度變化和空間分布C.沉積物的磁化方向D.沉積物的放射性同位素年齡7.如果一個行星經(jīng)歷了極端的溫室效應(yīng)事件，導(dǎo)致表面溫度過高，這可能對行星生態(tài)系統(tǒng)的最根本性影響是？A.氧氣含量急劇下降B.所有液態(tài)水消失C.大氣壓力驟增D.無機營養(yǎng)鹽大量流失8.在討論火星過去或現(xiàn)在可能存在的生態(tài)系統(tǒng)時，科學(xué)家們關(guān)注其表面季風(fēng)的季節(jié)性變化，這主要是因為？A.季風(fēng)有助于形成美麗的極光B.季風(fēng)可能導(dǎo)致地下水的周期性脈動C.季風(fēng)可能影響地表有機物的分布和保存D.季風(fēng)是驅(qū)動火星全球變暖的主要因素9.地球上的“滅絕事件”通常與大規(guī)模自然災(zāi)害相關(guān)。一個區(qū)分“背景滅絕率”和“大規(guī)模滅絕事件”的關(guān)鍵特征是？A.滅絕物種的數(shù)量B.滅絕事件發(fā)生的持續(xù)時間C.受影響的地理范圍是局部還是全球D.滅絕事件是否由人類活動引起10.對于像火星這樣的紅色星球，評估其歷史生態(tài)恢復(fù)能力的證據(jù)可能主要來自？A.現(xiàn)代地表植被的分布B.古老沉積巖中生物礦化結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)C.行星大氣成分的長期穩(wěn)定記錄D.地下熔巖管的廣泛存在二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.行星生態(tài)系統(tǒng)對自然災(zāi)害的響應(yīng)過程通常包括______、______和______三個主要階段。2.大型撞擊事件除了直接摧毀地表生態(tài)系統(tǒng)外，還可能通過______效應(yīng)引發(fā)全球性的氣候劇變。3.在評估行星生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力時，“抵抗力”指的是生態(tài)系統(tǒng)在遭受干擾時______的能力，而“恢復(fù)力”則指其干擾后______的能力。4.火山噴發(fā)物中的______和______顆粒物能夠在大氣中懸浮很長時間，并對行星的輻射平衡和表面溫度產(chǎn)生顯著影響。5.假設(shè)未來人類在月球建立基地，其所在區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)（如果存在）或人工生態(tài)系統(tǒng)，最主要的自然災(zāi)害威脅可能來自于______和______。三、簡答題（每小題8分，共32分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.簡述火山噴發(fā)對行星大氣成分可能產(chǎn)生的哪些主要改變，并說明這些改變可能如何影響地表溫度和生態(tài)系統(tǒng)。2.闡述隕石撞擊事件可能對行星生態(tài)系統(tǒng)的水圈和生物圈同時產(chǎn)生哪些類型的沖擊。3.什么是行星生態(tài)系統(tǒng)的“耐受閾值”？當(dāng)自然災(zāi)害的強度超過耐受閾值時，生態(tài)系統(tǒng)可能發(fā)生怎樣的轉(zhuǎn)變？4.比較分析一次強烈的區(qū)域地震與一次全球性的核冬天事件，在影響行星生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的時間尺度和廣度上可能存在的顯著差異。四、論述題（每小題10分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.假設(shè)一項新的火星探測任務(wù)發(fā)現(xiàn)在蓋爾撞擊坑（GaleCrater）的某個特定沉積層中發(fā)現(xiàn)了復(fù)雜的碳同位素分餾模式，并且該層位上方覆蓋著明顯的火山沉積物。請結(jié)合行星生態(tài)學(xué)和地質(zhì)學(xué)的知識，論述這些發(fā)現(xiàn)可能暗示了該地區(qū)過去生態(tài)系統(tǒng)在遭受大規(guī)模火山噴發(fā)前后發(fā)生了哪些響應(yīng)變化，以及這些變化可能對后續(xù)研究火星生命歷史意味著什么。2.從行星科學(xué)的角度出發(fā)，討論人類活動（如太空探索、資源開發(fā)等）可能對未來行星（如火星、月球）的潛在生態(tài)系統(tǒng)或環(huán)境帶來哪些類型的“人為自然災(zāi)害”，以及為什么在行星探測和開發(fā)活動中需要考慮生態(tài)風(fēng)險問題。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.B4.C5.B6.B7.B8.C9.C10.B二、填空題1.脅迫（Stress）、耐受（Tolerance）、恢復(fù)（Recovery）2.凍結(jié)（或核冬天）3.維持結(jié)構(gòu)和功能、恢復(fù)到原有狀態(tài)（或接近原有狀態(tài)）4.硫磺（Sulfur）、塵埃（Dust）5.微流星體撞擊、輻射暴露三、簡答題1.解析思路：首先列出火山噴發(fā)能釋放的主要大氣成分，如CO?（導(dǎo)致溫室效應(yīng)）、SO?（形成硫酸鹽氣溶膠，反射太陽輻射）、水蒸氣、火山灰等。然后分別闡述這些成分對地表溫度的影響（CO?升溫，SO?和火山灰降溫），并聯(lián)系到生態(tài)層面，如溫度變化影響生物代謝和分布，酸雨（硫酸鹽沉降）影響水體和土壤酸堿度及生物生存，光照減弱影響光合作用等。2.解析思路：撞擊的沖擊可分為物理沖擊和次生沖擊。物理沖擊直接摧毀撞擊點及其周邊的植被、土壤層，造成地貌破壞。次生沖擊包括：沖擊波引發(fā)的地震和地面振動，可能摧毀更廣范圍的結(jié)構(gòu)；飛濺物和熔巖流/泥流，造成大面積毀滅；形成的撞擊冬天，全球性或區(qū)域性的塵埃和氣溶膠遮蔽陽光，導(dǎo)致氣溫驟降、光合作用中斷，影響食物鏈；以及可能引發(fā)的巨大海嘯（如果是水行星或撞擊近海）。這些都直接沖擊水圈（改變水體溫度、鹽度、分布）和生物圈（導(dǎo)致物種大量死亡、棲息地破壞、食物網(wǎng)崩潰）。3.解析思路：耐受閾值是指生態(tài)系統(tǒng)在不發(fā)生不可逆結(jié)構(gòu)或功能改變的前提下，所能承受的脅迫（如干旱、溫度變化、污染等）的強度或持續(xù)時間范圍。當(dāng)自然災(zāi)害的強度（如極端溫度、洪水、輻射）超過這個閾值時，系統(tǒng)的平衡狀態(tài)被打破，原有的生物群落結(jié)構(gòu)可能被破壞，物種組成發(fā)生劇烈改變，營養(yǎng)循環(huán)中斷，甚至導(dǎo)致關(guān)鍵的生態(tài)功能（如光合作用、分解作用）無法維持，從而引發(fā)生態(tài)系統(tǒng)類型的轉(zhuǎn)變（如森林變草原）或走向崩潰。4.解析思路：區(qū)域地震的影響通常是局部的，主要破壞地表結(jié)構(gòu)和生物棲息地，可能導(dǎo)致局地的生態(tài)紊亂，但只要沒有引發(fā)全球性的環(huán)境劇變，其影響范圍和恢復(fù)時間尺度相對較小，生態(tài)系統(tǒng)可能較快通過本地物種的遷移、繁殖等方式恢復(fù)。而全球性核冬天事件的影響是全球性的，大規(guī)模的火山灰或塵埃覆蓋全球大氣，導(dǎo)致全球氣溫顯著下降、光合作用銳減、食物鏈斷裂，影響范圍遍及整個星球，恢復(fù)過程極其漫長（可能需要數(shù)十年甚至數(shù)百年），且可能伴隨大規(guī)模物種滅絕，恢復(fù)過程復(fù)雜且充滿不確定性。四、論述題1.解析思路：首先指出碳同位素分餾模式通常與生物活動（如光合作用、有機物分解）有關(guān)，暗示該區(qū)域過去存在或曾經(jīng)有過活躍的生態(tài)系統(tǒng)。然后重點分析火山沉積物的覆蓋作用，其物理遮擋效應(yīng)會導(dǎo)致地表光合作用停止；火山噴發(fā)出的SO?等氣溶膠會造成全球或區(qū)域性的“撞擊冬天”或“火山冬天”，進一步抑制光合作用；高溫和火山氣體也可能直接殺死地表生物。因此，碳同位素模式的變化可能記錄了從存在生物活動（分餾模式出現(xiàn)）到火山噴發(fā)導(dǎo)致光合作用中斷（分餾模式變化或消失）的過程。這些發(fā)現(xiàn)為研究火山活動如何劇烈干擾甚至摧毀行星生態(tài)系統(tǒng)提供了寶貴證據(jù)，并對理解火星宜居環(huán)境演化的中斷機制具有重要意義。2.解析思路：首先明確人類活動在行星上的潛在風(fēng)險類型，可以類比地球上的活動，并考慮行星環(huán)境的特殊性。例如：太空探索活動中產(chǎn)生的污染物（如燃料燃燒產(chǎn)物、廢棄物）可能對潛在微生物環(huán)境造成破壞；著陸器或機器人造成的物理擾動和地貌改變，可能破壞脆弱的表層土壤或冰層結(jié)構(gòu)；地球微生物的意外攜帶，可能對其他行星（特別是火星或木衛(wèi)二）的原生生態(tài)系統(tǒng)或潛在生命造成威