2025年大學(xué)《地球系統(tǒng)科學(xué)》專業(yè)題庫——地表水文循環(huán)與農(nóng)田灌溉考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項(xiàng)不屬于水循環(huán)的主要自然驅(qū)動(dòng)因素？A.太陽輻射B.地球自轉(zhuǎn)C.大氣環(huán)流D.人類灌溉活動(dòng)2.在水循環(huán)過程中，植被通過葉片蒸騰散失水分的過程被稱為：A.蒸發(fā)B.蒸騰C.下滲D.徑流3.用來衡量一個(gè)區(qū)域或時(shí)間段內(nèi)潛在蒸散發(fā)量的常用指標(biāo)是：A.實(shí)際蒸散量B.降水量C.田間持水量D.可能蒸散量（PotentialEvapotranspiration）4.下列哪種灌溉方式通常被認(rèn)為水分利用效率最高？A.漫灌B.溝灌C.噴灌D.滴灌5.導(dǎo)致土壤水分無法被植物有效利用的水分狀態(tài)是：A.田間持水量B.凋萎濕度C.田間持水量與凋萎濕度之間D.飽和含水量6.農(nóng)田水分脅迫對(duì)作物產(chǎn)生最不利影響的時(shí)期被稱為：A.作物生長(zhǎng)旺盛期B.作物水分臨界期C.作物成熟期D.作物休眠期7.水量平衡方程ΔS=P-R-ET-ΔS?中，P代表：A.降水量B.徑流量C.蒸散發(fā)量D.土壤儲(chǔ)水變化量8.城市化進(jìn)程通常會(huì)增大區(qū)域水循環(huán)中的：A.下滲量B.地下徑流量C.蒸散發(fā)量D.地表徑流量9.在地球系統(tǒng)科學(xué)框架下，水循環(huán)被認(rèn)為是：A.僅在水圈內(nèi)部循環(huán)B.僅在陸地圈內(nèi)部循環(huán)C.連接大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈的關(guān)鍵紐帶D.受人類活動(dòng)影響而完全改變的自然過程10.覆膜灌溉的主要節(jié)水機(jī)理是：A.減少了灌溉水量需求B.大幅增加了土壤蒸發(fā)C.改善了土壤結(jié)構(gòu)D.提高了大氣濕度二、填空題（每空1分，共15分）1.水循環(huán)的主要環(huán)節(jié)包括降水、______、蒸騰、徑流、下滲和地下徑流。2.影響作物實(shí)際蒸散量的主要因素包括氣象條件、作物特性、土壤水分和______。3.確定作物需水量的關(guān)鍵指標(biāo)是______。4.土壤水分含量介于凋萎濕度和田間持水量之間時(shí)，該水分狀況被稱為______。5.地面灌溉系統(tǒng)中，超過土壤入滲能力而形成的地表流動(dòng)水稱為______。6.水資源可持續(xù)利用要求在滿足當(dāng)代人需求的同時(shí)，不損害______世代的需求。7.地球系統(tǒng)科學(xué)強(qiáng)調(diào)研究地球系統(tǒng)各圈層之間的______和相互作用。8.全球變暖可能導(dǎo)致許多地區(qū)______增加，而另一些地區(qū)______加劇。9.節(jié)水灌溉的核心目標(biāo)是提高灌溉水的______。10.滴灌是一種將水通過滴頭直接______到作物根區(qū)的灌溉方式。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.水量平衡2.作物水分臨界期3.蒸發(fā)蒸騰（ET）4.水資源可持續(xù)利用四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述影響地表徑流形成的主要因素。2.與地面灌溉相比，噴灌和滴灌各自具有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？3.解釋什么是土壤水分的有效性，并說明田間持水量和凋萎濕度在判斷土壤水分有效性中的作用。4.闡述人類活動(dòng)對(duì)自然水循環(huán)的主要影響方式。五、論述題（每題10分，共20分）1.從地球系統(tǒng)科學(xué)的角度，論述氣候變化對(duì)區(qū)域水資源（特別是蒸散發(fā)和徑流）可能產(chǎn)生的影響及其對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉的挑戰(zhàn)。2.結(jié)合水循環(huán)原理，論述提高農(nóng)田灌溉水利用效率的途徑及其生態(tài)意義。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.D4.D5.B6.B7.A8.D9.C10.A二、填空題1.蒸發(fā)2.土壤水分3.作物蒸散量（或ETc）4.土壤有效水分5.地表徑流6.以后7.耦合8.降水；干旱9.利用率10.直接三、名詞解釋1.水量平衡：指在一個(gè)特定區(qū)域或系統(tǒng)內(nèi)，輸入的水量與輸出水量以及系統(tǒng)內(nèi)部水量變化量之間的平衡關(guān)系。它遵循質(zhì)量守恒定律，是分析水文過程的基礎(chǔ)方法。*解析思路：該題考察基本概念。水量平衡的核心是“收支平衡”，應(yīng)用于特定區(qū)域（如流域、湖泊、土壤剖面）或時(shí)間段。答案需包含輸入（如降水、地下水補(bǔ)給）、輸出（如徑流、蒸發(fā)蒸騰、地下水排泄）和系統(tǒng)變化（如儲(chǔ)水量的增加或減少）這幾個(gè)要素，并點(diǎn)明其基于質(zhì)量守恒原理。2.作物水分臨界期：指作物一生中，水分供應(yīng)不足會(huì)對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育和最終產(chǎn)量造成不可逆損害的特定時(shí)期或階段。*解析思路：該題考察關(guān)鍵術(shù)語。核心在于理解“特定時(shí)期”、“水分不足”、“不可逆損害”、“生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量”。答案需明確指出這是作物對(duì)水分脅迫最敏感的時(shí)期，并強(qiáng)調(diào)其重要性。3.蒸發(fā)蒸騰（ET）：指地球上所有表面（包括土壤、植被和水面）水分蒸發(fā)和植物蒸騰的總和。它是水分從地表返回大氣的主要途徑，是評(píng)價(jià)區(qū)域水分收支和作物水分供應(yīng)狀況的關(guān)鍵指標(biāo)。*解析思路：該題考察核心概念。核心在于理解“蒸發(fā)”和“蒸騰”的總和，以及其作為“水分返回大氣”、“評(píng)價(jià)水分收支/供應(yīng)”的關(guān)鍵性。答案需包含這兩個(gè)組成部分，并說明其整體含義和重要性。4.水資源可持續(xù)利用：指在滿足當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活對(duì)水資源需求的同時(shí)，保護(hù)和維護(hù)好水資源的數(shù)量、質(zhì)量及其生態(tài)功能，確保水資源能夠持續(xù)地滿足未來世代的需求。*解析思路：該題考察核心概念。核心在于理解“滿足當(dāng)前需求”、“不損害未來需求”、“數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)功能”。答案需包含當(dāng)代與未來、水量與水質(zhì)、利用與保護(hù)這幾個(gè)維度，體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的理念。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述影響地表徑流形成的主要因素。*影響地表徑流形成的主要因素包括：①降水量特性（如降水強(qiáng)度、歷時(shí)、類型）；②土壤性質(zhì)（如入滲率、土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)）；③地形地貌（如坡度、坡長(zhǎng)、坡向）；④植被覆蓋（如植被類型、覆蓋度、葉面積指數(shù)）；⑤不透水面積（如城市硬化地面、建筑物）；⑥人為活動(dòng)（如土地利用變化、水庫蓄水、灌溉）。*解析思路：該題考察綜合分析能力。答題思路應(yīng)從降水（水源和強(qiáng)度）入手，然后分析下墊面（土壤、地形、植被）對(duì)降水入滲和地表蓄存的影響，最后考慮人類活動(dòng)的作用。需要列出主要影響因素類別，并可適當(dāng)舉例說明。2.與地面灌溉相比，噴灌和滴灌各自具有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？*噴灌的優(yōu)點(diǎn)：①適用范圍廣，可適用于各種地形和土壤；②灌溉均勻性相對(duì)較好（尤其固定噴頭）；③可結(jié)合噴灑農(nóng)藥、施肥（噴灌施肥）；④設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，投資成本可能低于滴灌。*滴灌的優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)水效果顯著，水分利用率最高（可達(dá)90%以上）；②灌溉水直接作用于根區(qū)，水分損失最少（蒸發(fā)、深層滲漏少）；③可顯著減少土壤沖刷，保持土壤結(jié)構(gòu)；④適應(yīng)性強(qiáng)，可精確控制水量，特別適合山坡地、密植作物和狹窄田塊；⑤減少病蟲害發(fā)生。*解析思路：該題考察比較分析能力。核心是比較噴灌和滴灌在節(jié)水、均勻性、適應(yīng)性、對(duì)作物和環(huán)境的影響等方面的優(yōu)劣。答案需分別列出兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，并進(jìn)行對(duì)比，突出各自的優(yōu)勢(shì)場(chǎng)景。3.解釋什么是土壤水分的有效性，并說明田間持水量和凋萎濕度在判斷土壤水分有效性中的作用。*土壤水分的有效性是指土壤中可供植物根系吸收和利用的水分含量。當(dāng)土壤水分含量低于凋萎濕度時(shí)，植物根系吸收困難甚至無法吸收，這部分水分無效；當(dāng)土壤水分含量高于田間持水量時(shí)，多余水分會(huì)排出土壤，植物也難以吸收，這部分水分也無效。因此，只有介于凋萎濕度和田間持水量之間的水分，才是植物可以有效吸收利用的有效水分。*田間持水量是土壤在飽和狀態(tài)下能夠保持的最大孔隙中的水分含量，它大致代表了土壤能容納的有效水分的上限。*凋萎濕度是植物根系已無法從土壤中吸收水分的臨界含水量，它大致代表了有效水分的下限。*在判斷土壤水分有效性時(shí)，田間持水量和凋萎濕度共同界定了有效水分的范圍。通過測(cè)定土壤水分含量，并與當(dāng)?shù)氐奶镩g持水量和凋萎濕度進(jìn)行比較，可以判斷當(dāng)前土壤水分狀況是否滿足作物需求，以及作物是否處于水分脅迫狀態(tài)。*解析思路：該題考察概念理解和應(yīng)用。首先要解釋“有效性”的核心是“植物可利用”。然后解釋田間持水量和凋萎濕度分別是有效水分的“上限”和“下限”。最后說明這兩個(gè)“界限”在判斷土壤實(shí)際有效水分含量及其對(duì)作物的意義。4.闡述人類活動(dòng)對(duì)自然水循環(huán)的主要影響方式。*人類活動(dòng)對(duì)自然水循環(huán)的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①改變地表性質(zhì)：通過城市化（硬化地面）、修建水庫、改變河道、植被砍伐等活動(dòng)，顯著改變降水入滲、蒸發(fā)蒸騰和徑流形成過程；②調(diào)控水量：通過修建水利工程（水庫、堤壩、引水渠）來蓄水、引水、分水、排水，改變區(qū)域水量時(shí)空分布；③改變水質(zhì)：工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)面源污染、生活污水等排放，導(dǎo)致水體污染，影響水循環(huán)各環(huán)節(jié)的水質(zhì)；④移植水分：大規(guī)模的跨流域調(diào)水工程，將水分從一個(gè)流域轉(zhuǎn)移到另一個(gè)流域，人為改變區(qū)域水循環(huán)格局。*解析思路：該題考察綜合分析能力。答題思路應(yīng)從人類活動(dòng)如何“改變”水循環(huán)的自然過程入手。主要影響方式可分為兩大類：一是改變水的“路徑”和“數(shù)量”（如改變下滲、蒸發(fā)、徑流、儲(chǔ)存），二是改變水的“狀態(tài)”或“分布”（如改變水質(zhì)、進(jìn)行跨流域調(diào)水）。需要列舉主要的致因活動(dòng)類型，并說明其具體影響。五、論述題1.從地球系統(tǒng)科學(xué)的角度，論述氣候變化對(duì)區(qū)域水資源（特別是蒸散發(fā)和徑流）可能產(chǎn)生的影響及其對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉的挑戰(zhàn)。*氣候變化通過改變氣溫和降水格局，對(duì)區(qū)域水循環(huán)產(chǎn)生顯著影響，進(jìn)而影響水資源。氣溫升高會(huì)增加大氣蒸發(fā)能力和地表蒸騰強(qiáng)度，導(dǎo)致潛在蒸散發(fā)量（ET?）增大。如果降水總量沒有相應(yīng)增加或增加幅度小于蒸發(fā)增加幅度，則可能導(dǎo)致區(qū)域水資源總量減少或供需矛盾加劇。同時(shí)，降水格局的變化（如極端降水事件增多、干旱期延長(zhǎng)）會(huì)導(dǎo)致水資源時(shí)空分布更加不均，增加洪澇和干旱風(fēng)險(xiǎn)。*這些變化對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：①蒸發(fā)蒸騰增加，意味著作物需水量可能增加，需要更多的灌溉水來維持產(chǎn)量；②降水不均，使得豐水區(qū)可能面臨水資源浪費(fèi)和洪澇威脅，而缺水區(qū)則可能因干旱缺水嚴(yán)重，導(dǎo)致灌溉需求難以滿足；③極端事件增多，要求灌溉系統(tǒng)具備更強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，如提高抗旱能力或快速應(yīng)對(duì)洪澇的能力；④水資源供需矛盾加劇，對(duì)灌溉效率和水資源可持續(xù)管理提出更高要求。*從地球系統(tǒng)科學(xué)角度看，需要綜合考慮大氣、陸地、水文等圈層的相互作用，評(píng)估氣候變化對(duì)整個(gè)區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)的綜合影響，并發(fā)展適應(yīng)性灌溉策略（如調(diào)整灌溉制度、采用節(jié)水技術(shù)、優(yōu)化水資源配置、發(fā)展抗旱品種等），以應(yīng)對(duì)氣候變化帶來的水資源挑戰(zhàn)，保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。*解析思路：該題考察系統(tǒng)思維和綜合論述能力。首先從氣候變化（溫度、降水）入手，分析其對(duì)水循環(huán)核心要素（蒸散發(fā)、徑流）的具體影響機(jī)制。然后結(jié)合這些影響，論述其對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉帶來的具體挑戰(zhàn)（水量增加、時(shí)空分布不均、極端事件風(fēng)險(xiǎn)、供需矛盾）。最后要拔高到地球系統(tǒng)科學(xué)視角，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性評(píng)估和適應(yīng)性管理的重要性，提出可能的應(yīng)對(duì)策略方向。2.結(jié)合水循環(huán)原理，論述提高農(nóng)田灌溉水利用效率的途徑及其生態(tài)意義。*提高農(nóng)田灌溉水利用效率，是指在保證作物正常生長(zhǎng)和產(chǎn)量的前提下，盡可能減少灌溉過程中的水量損失，增加被作物有效利用的水分比例。這可以通過優(yōu)化灌溉管理、改進(jìn)灌溉技術(shù)以及改善區(qū)域水循環(huán)環(huán)境來實(shí)現(xiàn)。*途徑：*改進(jìn)灌溉技術(shù)：采用節(jié)水灌溉技術(shù)，如噴灌、微灌（滴灌、微噴頭）等，相比傳統(tǒng)地面灌溉，這些技術(shù)能更精準(zhǔn)地將水輸送到作物根區(qū)，顯著減少蒸發(fā)和深層滲漏損失。根據(jù)不同作物和生育期，精確計(jì)算和供給作物所需水量（精準(zhǔn)灌溉）。*優(yōu)化灌溉管理：實(shí)施科學(xué)灌溉制度，根據(jù)作物需水規(guī)律、土壤墑情和天氣預(yù)測(cè)，適時(shí)適量灌溉。采用先進(jìn)的灌溉管理系統(tǒng)，如土壤濕度傳感器、雨量計(jì)、作物模型等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化精準(zhǔn)控制。*改善下墊面條件：通過深耕、起壟、覆蓋（地膜、秸稈）等措施改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤入滲能力，減少地表徑流和蒸發(fā)。保護(hù)并恢復(fù)流域植被覆蓋，涵養(yǎng)水源，減少水土流失，改善區(qū)域水循環(huán)。*生態(tài)意義：*節(jié)約水資源：減少灌溉用水量，緩解水資源短缺壓力，尤其是在干旱半干旱地區(qū)，保障生態(tài)環(huán)境用水和糧食安全。*減少水污染：減少灌溉水過量施用導(dǎo)致的地表徑流，減少了農(nóng)田退水中攜帶的農(nóng)藥、化肥等污染物進(jìn)入河流湖泊，改善水環(huán)境質(zhì)量。*保護(hù)土壤和生態(tài)環(huán)境：節(jié)水灌溉減少水分過多或過少帶來的土壤侵蝕和次生鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)。保護(hù)農(nóng)