2025年大學(xué)《地球系統(tǒng)科學(xué)》專業(yè)題庫——生物進(jìn)化與環(huán)境變化考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填在題后括號內(nèi)。）1.達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的核心機(jī)制是（）。A.用進(jìn)廢退B.指定變異C.過度繁殖D.遺傳與變異2.導(dǎo)致現(xiàn)代人類與黑猩猩祖先譜系分異的遺傳學(xué)基礎(chǔ)是（）。A.染色體數(shù)量變異B.基因庫差異及其改變C.基因突變頻率顯著提高D.染色體結(jié)構(gòu)變異3.在地質(zhì)歷史時期，生物大規(guī)模滅絕事件后，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和生物多樣性重新演化的基礎(chǔ)是（）。A.環(huán)境條件迅速恢復(fù)原狀B.幸存生物的遺傳多樣性C.外來物種的大量引入D.構(gòu)造運動的強(qiáng)烈影響4.下列哪一項不屬于驅(qū)動地球氣候和環(huán)境變化的內(nèi)源性因素？（）A.太陽輻射強(qiáng)度的變化B.地殼板塊運動C.火山噴發(fā)D.海平面周期性變化5.適者生存（Survivalofthefittest）這一概念強(qiáng)調(diào)的是（）。A.最強(qiáng)壯的個體得以生存B.最聰明個體得以生存C.最能適應(yīng)環(huán)境變化的個體得以生存D.數(shù)量最多的個體得以生存6.地質(zhì)記錄顯示，寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的主要標(biāo)志是（）。A.恐龍首次出現(xiàn)B.現(xiàn)代植物開始繁盛C.多細(xì)胞生物種類和數(shù)量急劇增加D.海洋無脊椎動物骨骼化程度普遍提高7.環(huán)境阻力（Environmentalresistance）在生物進(jìn)化中的作用是（）。A.促進(jìn)有利變異的固定B.削弱選擇壓力C.阻礙物種向新環(huán)境適應(yīng)D.增加物種形成的機(jī)會8.分子系統(tǒng)學(xué)研究中，分子鐘（Molecularclock）主要用于（）。A.確定化石的絕對年齡B.估計物種間divergencetime（分化時間）C.解釋化石記錄的缺失D.預(yù)測未來氣候變化9.氣候變化對生物進(jìn)化的主要影響途徑之一是（）。A.改變種內(nèi)競爭強(qiáng)度B.引起基因突變頻率劇增C.導(dǎo)致棲息地范圍收縮或擴(kuò)張D.增加物種間捕食壓力10.人類活動導(dǎo)致的大規(guī)模生物多樣性喪失，主要歸因于（）。A.地球自然氣候變化加速B.生物進(jìn)化速度減慢C.棲息地破壞、破碎化和環(huán)境污染D.物種間親緣關(guān)系變得疏遠(yuǎn)二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上。）1.生物進(jìn)化是指種群________在世代傳遞過程中的變化。2.根據(jù)現(xiàn)代進(jìn)化理論，變異的來源主要包括突變、_______和基因重組。3.地質(zhì)歷史上，五次大規(guī)模生物滅絕事件中，最具影響力和恢復(fù)最慢的是_______滅絕事件。4.冰期-間冰期旋回是地球氣候系統(tǒng)對_______周期性變化的一種響應(yīng)。5.生態(tài)位分化是不同物種在_______和_______方面發(fā)生分離，以減少種間競爭。6.古生物學(xué)研究主要依賴_______記錄和地層學(xué)方法來重建古環(huán)境和生物演化歷史。7.人類通過選擇性_______來改良農(nóng)作物和家畜，這是一種主動的定向進(jìn)化過程。8.氣候變暖可能導(dǎo)致兩極物種向_______移動，而低緯度地區(qū)物種可能面臨_______的壓力。9.生物地球化學(xué)循環(huán)（如碳循環(huán)、氮循環(huán)）是地球系統(tǒng)各圈層_______的重要紐帶。10.在地球系統(tǒng)科學(xué)視角下，生物進(jìn)化不僅受環(huán)境制約，其_______反過來也深刻影響著地球環(huán)境系統(tǒng)。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請給出簡潔、準(zhǔn)確的定義。）1.進(jìn)化策略（EvolutionaryStrategy）2.生存競爭（SurvivalCompetition）3.地質(zhì)記錄（GeologicalRecord）4.物種形成（Speciation）5.生態(tài)系統(tǒng)反饋（EcosystemFeedback）四、簡答題（每小題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述自然選擇發(fā)生需要具備的三個基本條件。2.比較氣候變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的影響有何不同。3.簡述化石記錄在研究生物進(jìn)化歷史中的證據(jù)作用。4.簡述人類活動如何通過改變環(huán)境基底影響生物進(jìn)化。五、論述題（每小題10分，共20分。請圍繞下列主題進(jìn)行論述。）1.論述生物進(jìn)化與地球環(huán)境變化之間的雙向驅(qū)動與耦合關(guān)系。2.結(jié)合實例，論述地球系統(tǒng)科學(xué)視角下理解生物多樣性保護(hù)的重要性。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.A5.C6.C7.C8.B9.C10.C二、填空題1.基因頻率2.基因漂變3.白堊紀(jì)-古近紀(jì)4.碳5.空間；時間6.化石7.交配8.高緯度；局部滅絕9.耦合10.行為與生理適應(yīng)三、名詞解釋1.進(jìn)化策略：指物種在長期進(jìn)化過程中形成的，與其生存環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能、行為模式和生活史對策的綜合表現(xiàn)。2.生存競爭：指生物個體之間為了爭奪有限的生存資源（如食物、空間、配偶等）而進(jìn)行的對抗或排擠，是自然選擇的重要驅(qū)動力。3.地質(zhì)記錄：指地球形成以來的地質(zhì)歷史時期，通過沉積作用保存在巖層中的各種自然現(xiàn)象的客觀記錄，包括巖層、化石、地層接觸關(guān)系等，是研究地球演化歷史和生物進(jìn)化的重要依據(jù)。4.物種形成：指從生物種內(nèi)形成新的生物學(xué)物種的過程，通常涉及生殖隔離的產(chǎn)生，使一個種群分化為能夠獨立繁衍后代的兩個或多個種群。5.生態(tài)系統(tǒng)反饋：指生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各組成部分（生物、非生物環(huán)境）之間相互作用、相互影響，并對系統(tǒng)整體功能或狀態(tài)產(chǎn)生調(diào)節(jié)或響應(yīng)的過程。四、簡答題1.自然選擇發(fā)生需要具備的三個基本條件：*過度繁殖（Overproductionofoffspring）：生物體會產(chǎn)生遠(yuǎn)多于環(huán)境所能支持的子代數(shù)量，導(dǎo)致資源競爭。*變異（Variation）：種群內(nèi)個體之間存在可遺傳的差異，這些差異在性狀上得以體現(xiàn)。*生存競爭/適者生存（Survivalcompetition/Struggleforexistence&Fitness）：由于資源和環(huán)境的限制，存在生存競爭。具有有利變異的個體更容易生存下來并成功繁殖，將有利基因傳遞給下一代。2.氣候變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的影響的不同之處：*陸地生態(tài)系統(tǒng)：氣候變化（如溫度升高、降水格局改變）直接影響植被生理（如蒸騰、光合作用）和分布（向高緯度或高海拔遷移），可能導(dǎo)致森林退化、草原荒漠化、生物多樣性減少。土壤水分和養(yǎng)分循環(huán)也受顯著影響。極端天氣事件（干旱、洪水）頻率增加，加劇系統(tǒng)脅迫。*水生生態(tài)系統(tǒng)：氣候變化（如水溫升高、海平面上升、入湖入海徑流變化、酸化）直接影響水生生物的生存環(huán)境。水溫升高可能改變物種分布、繁殖期和代謝速率，增加某些病害風(fēng)險。海平面上升淹沒沿海濕地和珊瑚礁。海洋酸化威脅鈣化生物（如珊瑚、貝類）。內(nèi)陸水體豐枯變化影響河流、湖泊生態(tài)系統(tǒng)。3.化石記錄在研究生物進(jìn)化歷史中的證據(jù)作用：*提供時間標(biāo)尺：化石按地層沉積順序出現(xiàn)，是構(gòu)建地質(zhì)年代和生物演化時間序列的關(guān)鍵依據(jù)。*展示形態(tài)演化序列：連續(xù)的化石記錄可以展示物種在漫長時間內(nèi)的形態(tài)變化和演化趨勢，如從簡單到復(fù)雜、從水生到陸生的過渡類型。*揭示滅絕與復(fù)蘇：化石記錄直觀地展示了大規(guī)模滅絕事件及其對生物多樣性的影響，以及后續(xù)的生物復(fù)蘇和輻射演化過程。*證明物種的演化關(guān)系：通過比較不同物種化石的形態(tài)特征，可以構(gòu)建古生物分類系統(tǒng)和進(jìn)化樹，揭示物種間的親緣關(guān)系。*驗證進(jìn)化理論：化石證據(jù)為生物進(jìn)化論提供了重要的實證支持，例如過渡化石（如Archaeopteryx）證明了鳥類起源于爬行類。4.人類活動如何通過改變環(huán)境基底影響生物進(jìn)化：*棲息地改變與破碎化：城市化、農(nóng)業(yè)擴(kuò)張、森林砍伐等破壞或分割原有棲息地，可能導(dǎo)致種群大小減少、基因流受阻，增加遺傳漂變和近交衰退的風(fēng)險，有時會誘發(fā)適應(yīng)性進(jìn)化（如抗藥性、抗污染能力）或?qū)е路N群衰退甚至滅絕。*引入外來物種：人類活動將物種引入非原產(chǎn)地，可能對本地物種構(gòu)成競爭、捕食壓力，甚至引入新的疾病，改變當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)選擇壓力，迫使本地物種發(fā)生適應(yīng)性進(jìn)化或?qū)е缕錅缤觥?環(huán)境污染：化學(xué)污染物（農(nóng)藥、重金屬、塑料微粒等）進(jìn)入環(huán)境，可能對生物體產(chǎn)生選擇壓力，選擇出具有抗性的個體，導(dǎo)致種群基因頻率改變，即環(huán)境污染驅(qū)動的進(jìn)化。*氣候變化：人類活動導(dǎo)致的全球變暖等氣候變化，改變了物種的生存環(huán)境（溫度、降水、極端事件頻率），迫使物種進(jìn)行適應(yīng)性遷移或進(jìn)化以應(yīng)對新環(huán)境，如繁殖期調(diào)整、體型變化等。五、論述題1.論述生物進(jìn)化與地球環(huán)境變化之間的雙向驅(qū)動與耦合關(guān)系：生物進(jìn)化與地球環(huán)境變化并非簡單的單向因果關(guān)系，而是構(gòu)成一個復(fù)雜、動態(tài)、相互耦合的系統(tǒng)，彼此驅(qū)動、相互塑造地球生命和環(huán)境的演化。*環(huán)境變化驅(qū)動進(jìn)化：地球在地質(zhì)歷史時期經(jīng)歷了劇烈的環(huán)境波動，如冰期旋回、氣候劇變、大規(guī)模滅絕事件、構(gòu)造運動等。這些變化為生物帶來了不同的選擇壓力，迫使生物進(jìn)行適應(yīng)性進(jìn)化，如寒武紀(jì)生命大爆發(fā)是對海洋環(huán)境復(fù)雜化的響應(yīng)；恐龍等大型生物的演化與中生代溫室氣候有關(guān)；現(xiàn)代生物對氣候變化的適應(yīng)或遷移也是環(huán)境驅(qū)動進(jìn)化的例證。*生物進(jìn)化反作用于環(huán)境：生物通過其生命活動深刻影響著地球環(huán)境系統(tǒng)。例如，藍(lán)細(xì)菌的演化導(dǎo)致大氣中氧氣的出現(xiàn)，徹底改變了地球大氣成分和化學(xué)環(huán)境；植物和菌藻的光合作用固定了大氣中的二氧化碳，調(diào)節(jié)了全球氣候；大型動物通過遷徙、啃食、排泄等活動改造地貌和生態(tài)景觀；人類活動更是以超乎自然的力量通過燃燒化石燃料、改變土地利用等方式，顯著加速了氣候變化、生物地球化學(xué)循環(huán)失衡和環(huán)境污染，這本身就是生物（主要是人類）進(jìn)化活動對環(huán)境產(chǎn)生的強(qiáng)烈反作用。*耦合機(jī)制：這種雙向驅(qū)動通過地球系統(tǒng)的各圈層（大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈）緊密耦合。生物的適應(yīng)性進(jìn)化改變了生態(tài)系統(tǒng)的功能（如碳循環(huán)、氮循環(huán)），進(jìn)而影響圈層間的物質(zhì)交換和能量流動，環(huán)境的變化又為下一輪的進(jìn)化提供新的舞臺和壓力。例如，植物進(jìn)化出固氮能力，增加了生物可利用的氮，改變了氮循環(huán)；而氮循環(huán)的變化又影響著氣候和地表環(huán)境。這種耦合關(guān)系體現(xiàn)了地球系統(tǒng)科學(xué)的整體觀，即生物與環(huán)境是一個不可分割的互動整體。2.結(jié)合實例，論述地球系統(tǒng)科學(xué)視角下理解生物多樣性保護(hù)的重要性：地球系統(tǒng)科學(xué)強(qiáng)調(diào)陸地、海洋、大氣、冰雪圈、巖石圈和生物圈之間的相互作用和耦合。從這一視角理解生物多樣性保護(hù)，其重要性體現(xiàn)在以下幾個方面：*生物多樣性是地球系統(tǒng)功能的關(guān)鍵組成部分：生物多樣性不僅是生命現(xiàn)象的豐富性，更是地球系統(tǒng)提供各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（如氣候調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化、土壤保持、授粉、物質(zhì)循環(huán)）的基礎(chǔ)。例如，多樣的森林生態(tài)系統(tǒng)更能有效吸收二氧化碳、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候；珊瑚礁生物多樣性高，其生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和韌性更強(qiáng)，能更好地抵抗環(huán)境變化。保護(hù)生物多樣性就是保護(hù)維持地球生命支持系統(tǒng)的關(guān)鍵功能。*生物多樣性與地球環(huán)境變化相互影響：生物多樣性不是孤立存在的，它與環(huán)境緊密聯(lián)系。物種的多樣性決定了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜性，而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)通常更具穩(wěn)定性和抗干擾能力。反之，生物多樣性喪失會削弱生態(tài)系統(tǒng)功能，使其更容易受到環(huán)境變化（如氣候變化、污染）的沖擊。例如，傳粉昆蟲多樣性下降會威脅農(nóng)作物產(chǎn)量和自然植被更新，加劇生態(tài)系統(tǒng)退化。從地球系統(tǒng)角度看，保護(hù)生物多樣性就是增強(qiáng)地球系統(tǒng)應(yīng)對環(huán)境變化的韌性。*人類活動對生物多樣性和地球系統(tǒng)造成復(fù)合影響：人類活動（如土地利用變化、工業(yè)排放、過度捕撈、交通建設(shè)）不僅直接導(dǎo)致物種滅絕和生境破壞，還通過改變大氣成分、水循環(huán)、洋流等，引發(fā)全球性的環(huán)境變化。這些變化又進(jìn)一步加劇生物多樣性喪失的危機(jī)，形成惡性循環(huán)。地球系統(tǒng)科學(xué)視角要求我們認(rèn)識到人類活動對整個地球系統(tǒng)（包括生物圈）的深遠(yuǎn)影響，保護(hù)生物多樣性是維持地球系統(tǒng)健康和人類可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。