2025年大學《地球系統(tǒng)科學》專業(yè)題庫——極地地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的適應性考試時間：______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括號內）1.下列哪一項不是極地地區(qū)（特指苔原帶）土壤的典型特征？A.多年凍結層B.酸性強烈C.地下水位高D.有機質含量相對較高2.北極熊擁有厚實的脂肪層和濃密的皮毛，這些主要是為了適應哪種環(huán)境壓力？A.高鹽度B.強烈紫外線輻射C.極端低溫和風蝕D.潮濕悶熱3.地衣在極地生態(tài)系統(tǒng)中扮演重要角色，其主要的生態(tài)功能不包括：A.初級生產者B.提供土壤和養(yǎng)分C.直接參與碳循環(huán)的主要途徑D.為小型動物提供棲息地4.極地地區(qū)的動物通常具有較長的繁殖季節(jié)或特定的繁殖策略，最主要的原因是：A.追求更高的遺傳多樣性B.利用短暫的溫暖時期最大化后代存活率C.適應強烈的季節(jié)性光照變化D.滿足遷徙生活的生理需求5.全球變暖導致北極海冰快速融化，這對以海冰為生存基礎的部分北極動物構成了最直接的威脅，例如：A.北極狐B.北極熊C.座頭鯨D.雷鳥6.極地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)具有哪些顯著特點？（多選，請將正確選項字母填在括號內）A.生長季短，年凈初級生產力低B.土壤有機質分解緩慢，儲存了大量碳C.生物量以植物為主，動物量相對較小D.冬季呼吸作用強，可能導致碳釋放7.下列哪種現象是多年凍土融化對極地生態(tài)系統(tǒng)適應性影響的一個負面例子？A.濕地面積增加B.新的植被生長機會C.土壤碳庫的穩(wěn)定性下降，增加大氣CO2濃度D.為昆蟲提供新的繁殖場所8.極地地區(qū)的強紫外線輻射對生物圈的影響主要體現在：A.促進植物生長B.破壞生物體內的DNA和蛋白質C.增強土壤肥力D.減少浮游植物的光合作用9.在研究極地生態(tài)系統(tǒng)的長期變化時，科學家常利用冰芯數據，其主要能夠提供的信息不包括：A.過去大氣中溫室氣體的濃度變化B.極地地區(qū)的古氣候（溫度、降水）記錄C.極地生物群落的詳細物種組成D.地球軌道參數的變化歷史10.極地生態(tài)系統(tǒng)對全球變化的敏感性主要源于其：A.生物多樣性極其豐富B.對環(huán)境變化具有極強的抵抗力C.特殊的地理位置和極端氣候條件D.人類活動影響非常小二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.極地地區(qū)主要包括______帶和______帶兩大生態(tài)區(qū)域。2.極地植物大多具有______、______等形態(tài)特征，以適應低溫和強光照環(huán)境。3.極地動物中，______和______是代表性的陸生哺乳動物，而______則是代表性的海洋哺乳動物。4.全球變暖導致極地地區(qū)的______減少和______升高，這對當地生物和生態(tài)系統(tǒng)的適應性構成嚴峻挑戰(zhàn)。5.極地生態(tài)系統(tǒng)的初級生產力主要依賴于______和______的生長。6.多年凍土是指溫度長期低于______且含有冰的土壤，其融化會釋放大量的______和改變水文格局。7.極地地區(qū)的強紫外線輻射主要來源于大氣層中______的損耗。三、名詞解釋（每小題3分，共12分。請給出簡潔、準確的定義）1.極地生態(tài)適應（PolarEcologicalAdaptation）2.地衣（Lichen）3.多年凍土（Permafrost）4.生物多樣性熱點（BiodiversityHotspot）四、簡答題（每小題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述極地植物和動物分別具有哪些主要的適應性策略。2.全球變暖對極地地區(qū)的土壤碳庫可能產生哪些影響？3.解釋為什么極地地區(qū)的生物通常對海冰的存在如此敏感？4.為什么極地生態(tài)系統(tǒng)雖然生產力不高，但在全球生態(tài)系統(tǒng)中仍然具有重要意義？五、論述題（每小題10分，共20分。請結合所學知識，進行較為深入的分析和論述）1.論述全球變化（特別是氣候變化和海洋酸化）如何從多個方面影響極地生態(tài)系統(tǒng)的適應性，并分析可能產生的連鎖反應。2.以某一具體極地生物（如北極熊、企鵝、或某種特有植物）為例，詳細分析其在當前環(huán)境壓力下的適應能力，以及未來可能面臨的挑戰(zhàn)和適應前景。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.B5.B6.A,B,D7.C8.B9.C10.C二、填空題1.苔原永久冰雪2.體型矮小葉片小/退化休眠/遷徙3.北極熊北極狐海豹4.海冰霜凍5.地衣苔蘚6.0℃固碳7.臭氧層三、名詞解釋1.極地生態(tài)適應：指極地生物體在長期進化過程中形成的，能夠幫助其在極端環(huán)境（如酷寒、強輻射、低營養(yǎng)）下生存、繁殖和發(fā)展的形態(tài)、生理、行為和生命活動策略。2.地衣：由真菌和藻類（或藍細菌）組成的共生復合體，能在惡劣環(huán)境中生長，是許多極地生態(tài)系統(tǒng)的先鋒物種和重要的生產者。3.多年凍土：指連續(xù)多年（通常至少三年）溫度保持在0℃以下且含有冰的土壤或地質介質，廣泛分布于高緯度和高海拔地區(qū)。4.生物多樣性熱點：指那些生物多樣性極其豐富，并且面臨嚴重人類威脅，從而具有全球重要性的地理區(qū)域，保護這些區(qū)域對維護全球生物多樣性至關重要。四、簡答題1.極地植物主要適應性策略：體型矮小以規(guī)避強風和積雪，葉片小或退化以減少水分蒸發(fā)和強光傷害，體內含有抗凍物質以抵抗低溫，常形成地衣等復合體以增強環(huán)境耐受性。極地動物主要適應性策略：發(fā)展厚實的脂肪層或皮毛以保溫，進行遷徙以利用不同季節(jié)的資源，進入休眠或蟄伏以度過惡劣環(huán)境，繁殖策略上多選擇短暫的繁殖期以最大化利用短暫的適宜期。2.全球變暖導致多年凍土融化，會釋放長期封存在地下的大量有機碳，分解過程可能增加大氣CO2和CH4等溫室氣體的濃度，形成正反饋效應，進一步加劇全球變暖。同時，融化改變土壤結構和水文條件，影響植被類型和分布，降低土壤的碳匯能力。3.極地生物（尤其是依賴海冰生存的動物）的生存和繁殖活動（如捕食、繁殖、遷徙）常與海冰的存在緊密相關。海冰為部分動物提供食物來源（如冰緣生態(tài)系統(tǒng)中的海豹、海鳥）、繁殖場所（如海豹的產仔平臺、企鵝的筑巢地）和遮蔽所。海冰的快速減少或消失，直接破壞了這些關鍵生存資源，迫使生物改變行為、減少繁殖成功率甚至導致種群數量下降。4.極地生態(tài)系統(tǒng)雖然年凈初級生產力低，但其占據了地球陸地表面約10%的面積，儲存了大量的土壤有機碳（尤其在多年凍土中），是重要的碳庫。極地生物多樣性（包括特有物種）對全球生態(tài)格局具有獨特性。此外，極地海洋環(huán)流和大氣環(huán)流對全球熱量和水分的輸送起著關鍵作用，極地生態(tài)系統(tǒng)對全球氣候變化的響應極為敏感，能提供重要的氣候變化的早期預警信號。五、論述題1.全球變化對極地生態(tài)系統(tǒng)適應性的多方面影響及連鎖反應：*氣候變化與海冰變化：全球變暖導致氣溫升高、海冰加速融化。海冰減少直接影響依賴海冰生存的動物（如北極熊、海豹、企鵝）的捕食、繁殖和棲息，迫使它們尋找新的食物來源或棲息地，可能面臨食物短缺或能量消耗增加。海冰融化也改變了海洋混合層和環(huán)流，影響浮游植物群落結構和生產力，進而影響整個海洋食物鏈。*溫度升高與土壤：溫度升高導致多年凍土融化，釋放大量儲存的有機碳，可能成為大氣CO2和CH4的新的排放源，加劇全球變暖。同時，融化改變了土壤水文和養(yǎng)分循環(huán)，可能促進某些植物（如苔原植被的擴張）生長，但也可能破壞原有的生態(tài)平衡。*海洋酸化：極地水域對大氣中增加的CO2表現出更高的吸收率，導致海水酸化。酸化影響海洋鈣化生物（如浮游生物的鈣殼）的生長和生存，破壞海洋食物鏈的基礎，進而影響以這些生物為食的極地動物。*連鎖反應：這些影響并非孤立發(fā)生，而是相互關聯(lián)、相互作用的。例如，海冰融化導致北極熊食物減少，可能使其進入更多的陸地覓食，增加與人類沖突的風險，并對陸地生態(tài)系統(tǒng)產生影響。土壤碳釋放加劇全球變暖，進一步加速海冰融化。海洋酸化影響浮游植物，影響整個海洋生物群落。這些變化共同作用于極地生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，降低其穩(wěn)定性和適應性，甚至可能導致生態(tài)系統(tǒng)退化和物種滅絕。2.以北極熊為例分析其適應能力與未來挑戰(zhàn)：*適應性：北極熊是極地生態(tài)系統(tǒng)的頂級捕食者，進化出了高度特化的適應性特征。其厚實的脂肪層和密集的白色皮毛提供了優(yōu)異的保溫和偽裝能力。它們擁有強大的游泳能力，能在開闊的海洋中長距離移動以追蹤海豹等獵物。其代謝策略允許在食物豐富的季節(jié)大量進食、儲存脂肪，并在食物匱乏的冬季依靠儲備生存。它們的行為適應性體現在利用海冰作為平臺進行捕獵、繁殖和遷徙。*當前面臨的挑戰(zhàn)：全球變暖導致北極海冰快速減少和融化范圍擴大，嚴重威脅了北極熊的生存基礎。海冰的減少意味著：*捕食困難：海冰是北極熊主要捕食海豹的場所。海冰減少、變薄、持續(xù)時間縮短，使得熊需要花費更多能量尋找獵物，捕食成功率下降。*繁殖受阻：北極熊通常在穩(wěn)定的海冰或沿岸陸地的雪洞中分娩和哺育幼崽。海冰的破壞和陸地環(huán)境的惡化（如早期消融）使得適合繁殖的場所減少，幼崽的存活率受到嚴重影響。*棲息地喪失：海冰的退縮導致北極熊可用于活動和繁殖的海岸線及海冰邊緣區(qū)域減少。