2025年大學(xué)《地球系統(tǒng)科學(xué)》專業(yè)題庫——生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能對(duì)氣候變化的調(diào)節(jié)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)不屬于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要組成要素？A.生物多樣性B.營養(yǎng)級(jí)聯(lián)關(guān)系C.生態(tài)位分化D.大氣成分2.全球變暖背景下，氣溫升高通常會(huì)導(dǎo)致哪一生態(tài)過程增強(qiáng)？A.植物光合作用速率（在光和CO2充足時(shí)）B.土壤有機(jī)質(zhì)分解速率C.植物蒸騰作用速率D.以上所有3.森林生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)中主要扮演的角色是？A.大氣的主要CO2源B.海洋的主要碳匯C.陸地主要的碳儲(chǔ)存庫和匯D.氣候變化的主要驅(qū)動(dòng)因素4.CO2濃度升高對(duì)植物生理可能產(chǎn)生的主要影響不包括？A.提高光合作用效率（CO2施肥效應(yīng)）B.增加植物蒸騰效率C.導(dǎo)致植物生長素含量顯著下降D.可能改變植物對(duì)氮的需求5.濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的調(diào)節(jié)作用主要體現(xiàn)在？A.增強(qiáng)區(qū)域降水B.是重要的碳源，加速大氣變暖C.儲(chǔ)存大量土壤碳，是重要的碳匯D.直接導(dǎo)致全球溫度顯著下降6.生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)速度通常取決于？A.氣溫變化幅度B.降水變化頻率C.物種遷移能力與適應(yīng)性D.以上所有7.植被覆蓋率的增加通常如何影響區(qū)域能量平衡？A.增加地表反照率，吸收更多熱量B.增加蒸散發(fā)，吸收更多熱量，降低地表溫度C.減少地表反照率，反射更多熱量D.對(duì)區(qū)域能量平衡影響不大8.土壤微生物活動(dòng)在生態(tài)系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)中扮演的關(guān)鍵角色是？A.主要通過光合作用固定CO2B.主要通過分解作用釋放CO2和N2O等溫室氣體C.主要通過吸收大氣中的CH4D.主要通過物理方式儲(chǔ)存碳9.城市熱島效應(yīng)的形成，在部分程度上可以歸因于？A.城市水體增加B.綠地覆蓋減少和建筑材質(zhì)反照率低C.工業(yè)排放增加D.人口密度過高10.土地利用變化（如森林砍伐）對(duì)生態(tài)系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)功能最主要的影響是？A.提高區(qū)域生物多樣性B.增強(qiáng)區(qū)域碳匯能力C.可能削弱碳匯能力，增加溫室氣體排放D.直接改變?nèi)蝻L(fēng)向二、填空題（每空1分，共10分）1.生態(tài)系統(tǒng)的______包括物種組成、數(shù)量、空間分布和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)等。2.生態(tài)系統(tǒng)通過吸收和儲(chǔ)存大氣中的二氧化碳，對(duì)全球變暖產(chǎn)生______效應(yīng)。3.水循環(huán)中的蒸散發(fā)過程不僅影響水分平衡，也通過影響大氣______成分來間接調(diào)節(jié)氣候。4.生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)存量與其______、植被類型和土壤條件密切相關(guān)。5.極端天氣事件（如干旱、洪水）的頻率和強(qiáng)度增加，會(huì)顯著考驗(yàn)生態(tài)系統(tǒng)的______能力。6.植被覆蓋變化通過改變地表反照率和蒸散發(fā)，直接影響地表能量平衡的______過程。7.濕地作為一種重要的生態(tài)系統(tǒng)，不僅調(diào)節(jié)______循環(huán)，還是巨大的碳儲(chǔ)存庫。8.森林生態(tài)系統(tǒng)通過光合作用和呼吸作用與大氣進(jìn)行碳交換，其凈交換量受______等多種因素驅(qū)動(dòng)。9.城市綠地不僅提供生態(tài)服務(wù)，還能在一定程度上緩解______效應(yīng)。10.理解和預(yù)測生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)和反饋，對(duì)于評(píng)估氣候變化風(fēng)險(xiǎn)和制定______策略至關(guān)重要。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.碳匯（CarbonSink）3.生物地球化學(xué)循環(huán)4.氣候調(diào)節(jié)服務(wù)（ClimateRegulationService）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述溫度升高對(duì)生態(tài)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的幾方面主要影響。2.比較森林生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)大氣CO2濃度方面的異同。3.簡述生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與氣候調(diào)節(jié)之間的關(guān)系。4.解釋什么是生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的正反饋和負(fù)反饋機(jī)制，并各舉一個(gè)例子。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述土地利用變化（如城市化、農(nóng)業(yè)擴(kuò)張）如何影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，并進(jìn)而影響其對(duì)氣候變化的調(diào)節(jié)能力。2.結(jié)合碳循環(huán)過程，論述增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力的潛在途徑及其面臨的挑戰(zhàn)。---試卷答案一、選擇題1.D2.D3.C4.C5.C6.C7.B8.B9.B10.C二、填空題1.結(jié)構(gòu)2.減緩3.水汽4.生物量5.應(yīng)變6.輻射7.水文8.CO2濃度、溫度、水分等9.城市熱島10.適應(yīng)與減緩三、名詞解釋1.生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：指生態(tài)系統(tǒng)中生物部分（包括物種組成、數(shù)量、空間分布和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)等）和非生物環(huán)境（如地形、土壤、氣候）的配置方式。2.碳匯（CarbonSink）：指從大氣中吸收并儲(chǔ)存碳元素的天然或人工系統(tǒng)，如森林、土壤、海洋等。3.生物地球化學(xué)循環(huán)：指元素（如碳、氮、水）在生物圈、巖石圈、水圈和大氣圈之間進(jìn)行遷移和循環(huán)轉(zhuǎn)換的過程。4.氣候調(diào)節(jié)服務(wù)（ClimateRegulationService）：指生態(tài)系統(tǒng)通過影響能量平衡（如反照率、蒸散發(fā)）和溫室氣體交換（吸收CO2、釋放CO2/N2O等），從而調(diào)節(jié)區(qū)域或全球氣候的功能。四、簡答題1.簡述溫度升高對(duì)生態(tài)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的幾方面主要影響。*生理影響：可能提高植物光合作用速率（在適宜范圍內(nèi)），但也可能加劇蒸騰作用導(dǎo)致水分脅迫；動(dòng)物可能改變代謝速率、繁殖行為、遷徙模式。*分布影響：物種分布范圍向更高緯度或海拔遷移；可能導(dǎo)致物種滅絕風(fēng)險(xiǎn)增加。*結(jié)構(gòu)影響：改變物種組成，早生種可能取代晚生種；可能引發(fā)森林死亡事件；增加生態(tài)系統(tǒng)對(duì)極端天氣事件的脆弱性。*過程影響：加速土壤有機(jī)質(zhì)分解，釋放更多CO2；可能改變營養(yǎng)循環(huán)模式。2.比較森林生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)大氣CO2濃度方面的異同。*相同點(diǎn)：都通過光合作用吸收大氣中的CO2，并儲(chǔ)存為生物量或有機(jī)質(zhì)，從而起到碳匯作用。都受氣候（光照、溫度、水分）和CO2濃度等因素影響。*不同點(diǎn)：*儲(chǔ)存形式與效率：森林通常具有深厚的土壤和大量的喬木生物量，碳儲(chǔ)存潛力巨大且時(shí)間尺度長；水生生態(tài)系統(tǒng)（尤其是海洋浮游植物）光合作用效率可能很高，但有機(jī)物沉降到深?？赡鼙宦癫匦纬苫剂?，或通過分解作用釋放回大氣。*空間規(guī)模：森林覆蓋陸地面積廣闊，是全球陸地碳循環(huán)的主要場所；海洋水生生態(tài)系統(tǒng)覆蓋全球海洋，是最大的潛在碳匯，但其過程更為復(fù)雜。*影響因素側(cè)重：森林受火災(zāi)、病蟲害、土地利用變化等影響顯著；水生生態(tài)系統(tǒng)更受海洋酸化、洋流、營養(yǎng)鹽輸入等影響。3.簡述生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與氣候調(diào)節(jié)之間的關(guān)系。*生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的各種惠益，氣候調(diào)節(jié)服務(wù)是其中一項(xiàng)關(guān)鍵功能。*生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（如生物多樣性、植被覆蓋度）和功能（如光合作用、蒸散發(fā)、碳儲(chǔ)存）共同決定了其氣候調(diào)節(jié)能力。例如，森林的結(jié)構(gòu)（茂密canopy）和功能（光合固碳、蒸騰冷卻）使其成為強(qiáng)大的氣候調(diào)節(jié)者。*人類活動(dòng)通過改變生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（如砍伐森林、城市擴(kuò)張）會(huì)削弱甚至逆轉(zhuǎn)其氣候調(diào)節(jié)功能，導(dǎo)致區(qū)域性氣候惡化（如城市熱島效應(yīng)增強(qiáng)、區(qū)域碳匯能力下降）。*保護(hù)、恢復(fù)和可持續(xù)管理生態(tài)系統(tǒng)，維持其健康結(jié)構(gòu)和功能，對(duì)于增強(qiáng)自然氣候調(diào)節(jié)能力、應(yīng)對(duì)全球氣候變化至關(guān)重要。4.解釋什么是生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的正反饋和負(fù)反饋機(jī)制，并各舉一個(gè)例子。*正反饋機(jī)制：指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)進(jìn)一步加劇了氣候變化的過程。即初始的氣候變化引發(fā)了生態(tài)系統(tǒng)變化，而這個(gè)變化又反過來加速了初始的氣候變化。*例子：森林死亡或退化導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能下降，釋放大量儲(chǔ)存的碳到大氣中，增加了大氣CO2濃度，進(jìn)一步加劇全球變暖，可能導(dǎo)致更多森林死亡。*負(fù)反饋機(jī)制：指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)減緩了氣候變化的過程。即初始的氣候變化引發(fā)了生態(tài)系統(tǒng)變化，而這個(gè)變化反過來抑制了初始的氣候變化。*例子：全球變暖導(dǎo)致北方凍土融化，釋放出其中儲(chǔ)存的甲烷（CH4，強(qiáng)效溫室氣體），加劇變暖；但同時(shí)，變暖也使得北方部分地區(qū)植被生長延長，光合作用增強(qiáng)，吸收更多CO2，這又對(duì)變暖有減緩作用。哪個(gè)效應(yīng)占主導(dǎo)取決于具體區(qū)域和全球濃度。五、論述題1.論述土地利用變化（如城市化、農(nóng)業(yè)擴(kuò)張）如何影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，并進(jìn)而影響其對(duì)氣候變化的調(diào)節(jié)能力。*影響生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：*城市化：導(dǎo)致自然植被被建筑物、道路等取代，生物多樣性銳減，景觀破碎化加劇，形成以人工生態(tài)系統(tǒng)為主的格局。綠地和藍(lán)色基礎(chǔ)設(shè)施（水體）雖能提供部分生態(tài)服務(wù)，但總體上城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和穩(wěn)定性下降。*農(nóng)業(yè)擴(kuò)張：通常是森林、草原等自然生態(tài)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。導(dǎo)致土地覆蓋均勻化、單一種植、土壤擾動(dòng)增加。生物多樣性（尤其是原生物種）下降，土壤結(jié)構(gòu)改變。*影響生態(tài)系統(tǒng)功能：*城市化：綠地減少和硬化表面增加導(dǎo)致蒸散發(fā)總量下降，地表反照率降低，城市熱島效應(yīng)加劇。生物地球化學(xué)循環(huán)（如碳、氮循環(huán)）受污染和干擾影響，城市濕地凈化功能減弱。碳匯能力顯著下降甚至變?yōu)樵础?農(nóng)業(yè)擴(kuò)張：土壤有機(jī)碳可能因耕作和施肥管理而損失或增加。氮循環(huán)可能因化肥施用而失衡，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。生物固碳能力可能因植被類型改變而增強(qiáng)或減弱。生態(tài)系統(tǒng)對(duì)干旱、洪水的調(diào)節(jié)能力可能下降。*影響氣候調(diào)節(jié)能力：*城市化：減弱了生態(tài)系統(tǒng)通過蒸散發(fā)調(diào)節(jié)局地氣候和水循環(huán)的能力。增強(qiáng)了地表對(duì)太陽輻射的吸收，加劇了城市熱島。城市綠地和水體雖然能部分緩解熱島、吸收部分CO2和污染物，但總體上城市擴(kuò)張對(duì)區(qū)域氣候調(diào)節(jié)產(chǎn)生負(fù)面影響。*農(nóng)業(yè)擴(kuò)張：對(duì)全球氣候的直接影響復(fù)雜，既可能因土地利用變化影響生物量碳儲(chǔ)，也可能因化肥使用影響N2O排放。但通常導(dǎo)致陸地碳匯能力下降。對(duì)區(qū)域水循環(huán)和局地氣候的影響也因具體農(nóng)業(yè)方式而異。*總結(jié)：土地利用變化通過改變生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生物地球化學(xué)過程，顯著影響其碳匯、水調(diào)節(jié)、能量調(diào)節(jié)等氣候相關(guān)功能，是影響區(qū)域乃至全球氣候系統(tǒng)的重要人類活動(dòng)驅(qū)動(dòng)因素。不合理的土地利用變化會(huì)削弱生態(tài)系統(tǒng)的氣候調(diào)節(jié)服務(wù)，加劇氣候變化的不利影響。2.結(jié)合碳循環(huán)過程，論述增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力的潛在途徑及其面臨的挑戰(zhàn)。*增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)碳匯的潛在途徑（結(jié)合碳循環(huán)）：*增加植被生物量碳儲(chǔ)量：*森林恢復(fù)與保護(hù)：通過植樹造林、退耕還林還草、減少森林砍伐和火災(zāi)等，增加森林面積和密度，提升森林生態(tài)系統(tǒng)地上和地下生物量碳儲(chǔ)量。森林是陸地最大的碳庫之一。*草原生態(tài)系統(tǒng)管理優(yōu)化：通過合理放牧、避免過度開墾，維持或增加草原生物量，特別是土壤有機(jī)碳。*增強(qiáng)土壤有機(jī)碳儲(chǔ)存：*改進(jìn)農(nóng)業(yè)實(shí)踐：推廣保護(hù)性耕作（免耕、少耕）、增施有機(jī)肥、輪作間作、秸稈還田等措施，減少土壤擾動(dòng)，增加土壤有機(jī)質(zhì)的輸入和穩(wěn)定性。*濕地恢復(fù)與保護(hù)：濕地土壤（尤其是泥炭地）具有極高的碳密度，保護(hù)現(xiàn)有濕地，恢復(fù)退化濕地，能有效固碳。*海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯增強(qiáng)：*保護(hù)海洋生物多樣性：健康的海洋生態(tài)系統(tǒng)（如珊瑚礁、紅樹林、海草床）能更有效地吸收和儲(chǔ)存碳。*促進(jìn)生物泵效率：通過減少海洋酸化、控制營養(yǎng)鹽污染等措施，可能有助于增強(qiáng)從表層到深海的熱帶海洋生物泵，將碳長期儲(chǔ)存于深海。*面臨的挑戰(zhàn)：*氣候變化的影響：持續(xù)的全球變暖可能超出許多生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)閾值，導(dǎo)致森林死亡、干旱、洪水等，反而削弱碳匯能力。*土地利用變化的持續(xù)壓