2025年大學(xué)《生物科學(xué)》專業(yè)題庫——地球生物學(xué)與生物地球化學(xué)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共30分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是最符合題目要求的。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。）1.地球生物學(xué)研究的核心問題是？A.地球的形成與演化過程B.生物圈的形成與演化歷史C.生物體結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系D.地球各圈層之間的物質(zhì)和能量交換2.下列哪項(xiàng)不是現(xiàn)代地球生物學(xué)普遍接受的生命起源假說？A.化學(xué)進(jìn)化論B.宇宙胚種論C.熱泉噴口起源說D.宇宙飛船起源說3.光合作用對(duì)地球生物圈的重大意義之一是？A.釋放氧氣，形成臭氧層B.固定二氧化碳，緩解溫室效應(yīng)C.合成有機(jī)物，提供食物來源D.以上都是4.生物地球化學(xué)循環(huán)中，被稱為“生物泵”的現(xiàn)象主要是指？A.硅元素在沉積物中的富集B.碳元素從表層海洋向深層海洋的轉(zhuǎn)移C.氮元素在土壤-植物系統(tǒng)中的循環(huán)利用D.硫元素在火山噴發(fā)與大氣沉降間的循環(huán)5.下列哪組元素通常被認(rèn)為是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)和核酸的主要元素？A.C,H,O,NB.C,N,P,SC.Na,K,Ca,MgD.Fe,Mn,Zn,Cu6.穩(wěn)定同位素技術(shù)在生物地球化學(xué)研究中主要應(yīng)用于？A.確定巖石的絕對(duì)年齡B.追蹤元素在生物和環(huán)境系統(tǒng)中的遷移路徑C.測(cè)量地球的旋轉(zhuǎn)速度D.分析天體的化學(xué)成分7.全球碳循環(huán)中，最大的碳庫是？A.大氣圈B.生物圈C.深海水D.地殼沉積物8.氮循環(huán)中，將大氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為生物可利用形式的關(guān)鍵步驟是？A.磷酸化作用B.硝化作用C.固氮作用D.反硝化作用9.導(dǎo)致近幾十年來大氣中二氧化碳濃度升高的主要人為因素是？A.植被破壞B.深海沉積物釋放C.燃燒化石燃料D.氣溶膠排放10.某種生物標(biāo)志物主要存在于沉積有機(jī)質(zhì)中，并能指示古代海洋環(huán)境的鹽度，這種生物標(biāo)志物最可能是？A.脂肪酸B.萜烯類化合物C.生物硅殼D.硫化物11.地球生物學(xué)中，“生物圈2號(hào)”實(shí)驗(yàn)的主要目的是？A.證明外星生命存在B.模擬未來地球氣候變化情景C.研究人類封閉生態(tài)系統(tǒng)中的生命維持系統(tǒng)D.探索地外行星的宜居性12.人類活動(dòng)導(dǎo)致的生物地球化學(xué)循環(huán)失衡，最直接的表現(xiàn)是？A.地球自轉(zhuǎn)速度減慢B.土壤酸化C.月球軌道高度降低D.地球磁場(chǎng)增強(qiáng)13.在研究古環(huán)境時(shí)，利用沉積物中的微體古生物化石進(jìn)行推斷，這種方法屬于？A.化學(xué)分析B.古氣候重建C.同位素示蹤D.地磁測(cè)定14.下列哪種過程主要消耗大氣中的氧氣？A.光合作用B.化能合成作用C.呼吸作用D.燃燒作用15.生物地球化學(xué)循環(huán)中的“生物放大作用”是指？A.元素在食物鏈中逐級(jí)累積的現(xiàn)象B.元素在巖石圈中的循環(huán)速率加快C.元素在大氣中的擴(kuò)散速度增加D.元素在土壤中的固定能力增強(qiáng)二、名詞解釋（每小題3分，共15分。請(qǐng)用簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的語言解釋下列名詞。）1.地球生物學(xué)2.生物圈3.生物地球化學(xué)循環(huán)4.穩(wěn)定同位素5.全球變化三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題。）1.簡(jiǎn)述光合作用和化能合成作用的基本區(qū)別。2.簡(jiǎn)述碳循環(huán)的主要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵過程。3.簡(jiǎn)述人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響。4.簡(jiǎn)述化石記錄在地球生物學(xué)研究中的意義。四、論述題（每小題10分，共30分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入分析和闡述下列問題。）1.論述生物活動(dòng)在地球早期大氣演化和地表環(huán)境塑造中的作用。2.論述全球氣候變化與生物地球化學(xué)循環(huán)之間的相互作用機(jī)制。3.論述生物地球化學(xué)循環(huán)研究對(duì)解決當(dāng)前環(huán)境問題的意義。五、計(jì)算題（共15分。請(qǐng)根據(jù)題目要求進(jìn)行計(jì)算，并寫出必要的公式和步驟。）假設(shè)某湖泊沉積物中，測(cè)得現(xiàn)代水體中葉綠素a濃度為20ng/L，該沉積物層位中某化石樣品經(jīng)分析其有機(jī)質(zhì)中的葉綠素a含量為現(xiàn)代的5%。若該沉積物的沉積速率為1cm/百年，請(qǐng)估算該沉積物形成時(shí)湖泊水體的表層葉綠素a濃度（單位：ng/L）。并簡(jiǎn)要說明葉綠素a含量變化可能反映的古環(huán)境信息。---試卷答案一、選擇題1.B2.D3.D4.B5.A6.B7.D8.C9.C10.B11.C12.B13.B14.C15.A二、名詞解釋1.地球生物學(xué)：研究生命在地球上的起源、演化、分布及其與地球各圈層（大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈）相互作用的科學(xué)。2.生物圈：地球表面上所有生物及其生存環(huán)境的總和，是地球表層系統(tǒng)的一個(gè)重要圈層。3.生物地球化學(xué)循環(huán)：指化學(xué)元素在生物圈、巖石圈、水圈和大氣圈之間遷移和轉(zhuǎn)化的過程，伴隨著元素形態(tài)的轉(zhuǎn)化和能量的流動(dòng)。4.穩(wěn)定同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)但中子數(shù)不同的同一元素的不同原子，它們?cè)谧匀唤缰胸S度穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)相似，但在質(zhì)譜上可以分離。5.全球變化：指人類活動(dòng)引起的地球系統(tǒng)（大氣、海洋、陸地表面、冰雪圈）的長期變化，特別是全球尺度上的氣候變化、海平面上升、臭氧層破壞、生物多樣性喪失等。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述光合作用和化能合成作用的基本區(qū)別。答：區(qū)別在于能量來源和電子供體不同。光合作用利用光能作為能量來源，水作為電子供體，釋放氧氣；化能合成作用利用無機(jī)化學(xué)能（如氧化還原反應(yīng)釋放的能量）作為能量來源，常利用H?S、氨等作為電子供體，通常不釋放氧氣，或產(chǎn)生有毒氣體。2.簡(jiǎn)述碳循環(huán)的主要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵過程。答：主要環(huán)節(jié)包括大氣、海洋、陸地生物圈、巖石圈和沉積物。關(guān)鍵過程包括：大氣CO?通過植物光合作用進(jìn)入生物圈；生物呼吸作用和分解作用將碳返回大氣；生物活動(dòng)（如燃燒、土壤釋放）和海洋過程（如溶解、氣化）將碳在生物圈和大氣間交換；碳通過沉積作用進(jìn)入巖石圈和沉積物，并可在地質(zhì)時(shí)間尺度上通過火山活動(dòng)等釋放回大氣。3.簡(jiǎn)述人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響。答：人類活動(dòng)主要通過工業(yè)固氮（合成氨）、農(nóng)業(yè)施肥、化石燃料燃燒和污水排放等途徑，向環(huán)境中輸入大量活性氮（如NO??,NO??），導(dǎo)致氮沉降增加，改變了天然氮循環(huán)的平衡，引發(fā)土壤酸化、水體富營養(yǎng)化、大氣氮氧化物污染等問題。4.簡(jiǎn)述化石記錄在地球生物學(xué)研究中的意義。答：化石記錄是地球生物學(xué)研究生命演化和地球環(huán)境變遷的重要依據(jù)。它提供了生命演化歷史的直接證據(jù)，揭示了不同地質(zhì)年代生物的種類、形態(tài)和分布；通過古生物標(biāo)志物和古生態(tài)學(xué)分析，可以重建古代環(huán)境（如溫度、鹽度、氧氣含量等）；化石多樣性變化有助于理解生物對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)和適應(yīng)。四、論述題1.論述生物活動(dòng)在地球早期大氣演化和地表環(huán)境塑造中的作用。答：在地球早期，大氣成分與現(xiàn)在顯著不同。藍(lán)細(xì)菌等光合生物的出現(xiàn)，通過光合作用固定CO?，釋放氧氣，逐步改變了大氣組成，最終形成具有保護(hù)性臭氧層的氧化性大氣層，為復(fù)雜生命的出現(xiàn)和演化創(chuàng)造了條件。同時(shí)，生物活動(dòng)（如化能合成、沉積作用）積極參與了早期地殼的形成和改造，例如藍(lán)細(xì)菌通過光合作用提高了大氣氧分壓，可能參與了鐵帽的形成。生物活動(dòng)是地球從無生命或簡(jiǎn)單生命向復(fù)雜生命演化以及地表環(huán)境從還原態(tài)向氧化態(tài)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。2.論述全球氣候變化與生物地球化學(xué)循環(huán)之間的相互作用機(jī)制。答：全球氣候變化與生物地球化學(xué)循環(huán)存在緊密的相互作用。一方面，氣候變化（如溫度升高、降水格局改變）會(huì)顯著影響生物地球化學(xué)循環(huán)的速率和路徑。例如，溫度升高可能加速土壤有機(jī)碳分解，釋放更多CO?；改變降水會(huì)影響氮、磷等元素的淋溶和固定；海溫升高可能改變海洋碳酸鹽循環(huán)和生物泵效率。另一方面，生物地球化學(xué)循環(huán)也深刻影響著氣候系統(tǒng)。例如，大氣CO?濃度是溫室效應(yīng)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素，碳循環(huán)過程（如光合作用吸收CO?）對(duì)氣候具有潛在的調(diào)節(jié)作用；氮循環(huán)和碳循環(huán)的相互作用影響著CH?、N?O等溫室氣體的排放；海洋生物泵將碳輸送到深海，長期儲(chǔ)存，對(duì)全球碳平衡和氣候穩(wěn)定至關(guān)重要。這種相互作用構(gòu)成了復(fù)雜的正反饋和負(fù)反饋機(jī)制，共同塑造著地球系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)。3.論述生物地球化學(xué)循環(huán)研究對(duì)解決當(dāng)前環(huán)境問題的意義。答：生物地球化學(xué)循環(huán)研究對(duì)于解決當(dāng)前面臨的環(huán)境問題至關(guān)重要。首先，它有助于我們理解環(huán)境污染物的來源、遷移轉(zhuǎn)化路徑和歸宿，為污染控制和修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。例如，通過研究氮、磷循環(huán)，可以指導(dǎo)農(nóng)業(yè)面源污染的治理，減少水體富營養(yǎng)化。其次，該研究是評(píng)估和預(yù)測(cè)全球氣候變化的基礎(chǔ)，通過研究碳、水、能量等循環(huán)，可以改進(jìn)氣候模型，預(yù)測(cè)未來氣候變化趨勢(shì)及其影響。再次，生物地球化學(xué)循環(huán)知識(shí)有助于管理自然資源，如水資源、土地資源，通過了解養(yǎng)分循環(huán)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)和林業(yè)。最后，該研究為生物多樣性保護(hù)提供支持，理解環(huán)境要素循環(huán)變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響，有助于識(shí)別和減緩環(huán)境退化對(duì)生物多樣性的威脅。五、計(jì)算題假設(shè)某湖泊沉積物中，測(cè)得現(xiàn)代水體中葉綠素a濃度為20ng/L，該沉積物層位中某化石樣品經(jīng)分析其有機(jī)質(zhì)中的葉綠素a含量為現(xiàn)代的5%。若該沉積物的沉積速率為1cm/百年，請(qǐng)估算該沉積物形成時(shí)湖泊水體的表層葉綠素a濃度（單位：ng/L）。并簡(jiǎn)要說明葉綠素a含量變化可能反映的古環(huán)境信息。解：1.設(shè)該沉積物形成時(shí)湖泊水體的表層葉綠素a濃度為C?(ng/L)。2.根據(jù)題意，化石樣品中葉綠素a含量（5%）代表沉積物形成時(shí)水體中葉綠素a濃度的5%，即C?*5%=C?/20。3.現(xiàn)代水體中葉綠素a濃度為20ng/L。4.因此，C?/20=(C?/20)/(20/5)=C?/20/4=C