2025年大學(xué)《地球化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——全球變化對(duì)地球化學(xué)循環(huán)的調(diào)控考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)。）1.下列哪一項(xiàng)不是全球氣候變暖的主要驅(qū)動(dòng)因素？A.大氣中二氧化碳濃度增加B.氯氟烴（CFCs）的排放C.土地利用變化導(dǎo)致植被覆蓋減少D.太陽(yáng)活動(dòng)增強(qiáng)2.全球變暖導(dǎo)致海洋表層溫度升高，進(jìn)而顯著影響海洋碳循環(huán)的主要機(jī)制是：A.增強(qiáng)了海洋的堿度，提高了CO2吸收能力B.削弱了生物泵效率，導(dǎo)致更多碳停留在表層C.加快了海洋深層水的上涌，將更多碳輸送到大氣D.減少了海洋微生物活動(dòng)，降低了碳同化速率3.氮沉降增加對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要影響之一是：A.導(dǎo)致土壤鹽堿化加劇B.引發(fā)植物群落組成改變，優(yōu)勢(shì)種發(fā)生變化C.減少土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低土壤肥力D.直接導(dǎo)致土壤pH值急劇下降4.穩(wěn)定碳同位素13C/12C比值（δ13C）可用于示蹤大氣CO2來(lái)源，當(dāng)化石燃料燃燒排放的CO2貢獻(xiàn)增加時(shí)，通常會(huì)觀察到：A.大氣CO2的δ13C值顯著升高B.大氣CO2的δ13C值顯著降低C.生物圈有機(jī)物的δ13C值普遍升高D.生物圈有機(jī)物的δ13C值普遍降低5.海洋酸化（海水pH值下降）對(duì)海洋碳循環(huán)的影響包括：A.增強(qiáng)了海洋吸收大氣CO2的能力B.降低了海洋生物鈣化（如珊瑚、貝類）的速率C.提高了海洋微生物分解有機(jī)物的效率D.增加了海洋表層水的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度6.在全球變暖背景下，土壤呼吸作用通常會(huì)增強(qiáng)，這主要因?yàn)椋篈.土壤水分增加，促進(jìn)了微生物活動(dòng)B.土壤溫度升高，加快了有機(jī)質(zhì)分解速率C.植物根系生長(zhǎng)增強(qiáng)，向土壤輸入更多碳D.土壤養(yǎng)分有效性降低，抑制了微生物活動(dòng)7.以下哪種同位素通常被用作示蹤大氣氮沉降對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響？A.碳同位素13CB.氧同位素1?OC.氮同位素1?ND.硫同位素3?S8.全球變化導(dǎo)致陸地水循環(huán)改變，可能引發(fā)：A.干旱、半干旱地區(qū)降水增加B.濕潤(rùn)地區(qū)蒸發(fā)量減少C.極端降水事件頻率增加D.全球河流徑流量普遍減少9.地球化學(xué)過(guò)程模型在研究全球變化地球化學(xué)效應(yīng)中的作用是：A.直接觀測(cè)和測(cè)量地球化學(xué)變化B.提供未來(lái)地球化學(xué)情景的預(yù)測(cè)C.精確量化每個(gè)循環(huán)環(huán)節(jié)的碳通量D.取代實(shí)地采樣和實(shí)驗(yàn)室分析10.冰芯記錄能提供古環(huán)境信息，其中δ13C記錄的變化可以反映：A.古氣候的溫度變化B.古大氣中CO2濃度的變化C.古湖泊的水位變化D.古土壤的pH值變化二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將正確答案填在橫線上。）1.全球變化對(duì)地球化學(xué)循環(huán)的主要影響包括改變循環(huán)速率、改變物質(zhì)在各圈層間的________以及增強(qiáng)某些元素生物地球化學(xué)循環(huán)的________。2.碳循環(huán)中，將大氣CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳的過(guò)程稱為________，而將有機(jī)碳氧化釋放CO2的過(guò)程稱為________。3.氮循環(huán)的主要過(guò)程包括固氮、________、反硝化和硝化作用。4.水循環(huán)是全球變化影響最為顯著的地球化學(xué)循環(huán)之一，其變化直接影響著水資源的________、水生生態(tài)系統(tǒng)的________以及水生化學(xué)物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化。5.硫循環(huán)中，大氣中的主要含硫氣體是________和硫酸鹽氣溶膠，后者可以影響大氣________和區(qū)域氣候。6.利用穩(wěn)定同位素示蹤地球化學(xué)過(guò)程時(shí)，通常遵循的原則是“同位素分餾效應(yīng)”和“_______”。7.全球變暖導(dǎo)致冰川融化加速，除了引起海平面上升外，還改變了陸地水的________和河口的________條件。8.地球化學(xué)過(guò)程模型通常需要輸入的邊界條件或驅(qū)動(dòng)因子包括氣候變化數(shù)據(jù)、_______數(shù)據(jù)以及人類活動(dòng)（如排放）數(shù)據(jù)。三、名詞解釋（每題3分，共15分。請(qǐng)給出每個(gè)名詞的精確定義。）1.全球變化（GlobalChange）2.地球化學(xué)循環(huán)（BiogeochemicalCycle）3.同位素分餾（IsotopeFractionation）4.生物泵（BiologicalPump）5.海洋酸化（OceanAcidification）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題。）1.簡(jiǎn)述全球變暖對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)可能產(chǎn)生的主要影響。2.氮沉降對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)可能造成哪些主要的環(huán)境問(wèn)題？3.解釋為什么利用δ13C可以大致判斷植被吸收的CO2主要來(lái)源于大氣還是土壤。4.簡(jiǎn)述海洋酸化對(duì)海洋碳循環(huán)正反饋機(jī)制的潛在影響。五、論述題（每題10分，共20分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入分析和闡述下列問(wèn)題。）1.論述大氣CO2濃度升高如何通過(guò)影響碳循環(huán)的各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)而加劇全球變暖的反饋過(guò)程。2.結(jié)合地球化學(xué)示蹤原理，論述如何利用穩(wěn)定同位素或放射性同位素?cái)?shù)據(jù)來(lái)研究人類活動(dòng)（如化石燃料燃燒、氮肥施用）對(duì)特定地球化學(xué)循環(huán)（如碳循環(huán)、氮循環(huán)）的影響。---試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.B5.B6.B7.C8.C9.B10.B二、填空題1.循環(huán)通量；區(qū)域化2.碳固定；碳釋放3.硝化作用4.時(shí)空分布；健康狀況5.二氧化硫；輻射強(qiáng)迫6.物質(zhì)守恒（或質(zhì)量平衡）7.徑流；化學(xué)8.土地利用/覆蓋三、名詞解釋1.全球變化：指人類活動(dòng)引起的環(huán)境變化，包括氣候變化、陸地表面變化、海洋系統(tǒng)變化和生物多樣性變化等，這些變化對(duì)地球系統(tǒng)產(chǎn)生影響。2.地球化學(xué)循環(huán)：指化學(xué)元素在地球各圈層（大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈）之間進(jìn)行遷移和轉(zhuǎn)化的過(guò)程，涉及物理、化學(xué)和生物作用。3.同位素分餾：指在物理或化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，由于同位素之間質(zhì)量差異導(dǎo)致同位素在各相或反應(yīng)物、產(chǎn)物中分布比例發(fā)生改變的現(xiàn)象。4.生物泵：指海洋生物（主要是浮游植物和浮游動(dòng)物）通過(guò)光合作用固定碳，并將碳從表層海洋輸送到深?；虺练e物的過(guò)程。5.海洋酸化：指由于大氣中CO2濃度升高，導(dǎo)致海洋吸收更多CO2，進(jìn)而引起海水pH值下降、堿度降低和碳酸鹽體系發(fā)生改變的現(xiàn)象。四、簡(jiǎn)答題1.全球變暖可能使陸地生態(tài)系統(tǒng)光合作用效率在某些條件下增加，但同時(shí)可能加劇干旱脅迫、提高呼吸速率、改變物種分布和增加生物量損失，最終可能導(dǎo)致陸地生態(tài)系統(tǒng)凈碳吸收能力下降甚至變?yōu)閮襞欧旁?，從而加速大氣CO2濃度升高。2.氮沉降可能引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類過(guò)度生長(zhǎng)（水華、赤潮），消耗水中溶解氧，造成魚類等水生生物死亡；增加水體酸化風(fēng)險(xiǎn)；改變水體化學(xué)成分；影響水生生物群落結(jié)構(gòu)和功能。3.大氣CO2中δ13C值相對(duì)較低，而土壤有機(jī)質(zhì)和土壤微生物群落中δ13C值相對(duì)較高。如果植被主要吸收大氣CO2，其葉片和生物量中的δ13C應(yīng)接近大氣；如果植被大量吸收土壤釋放的CO2（如微生物分解有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生的CO2），其δ13C值會(huì)偏高。因此，通過(guò)比較植被與大氣之間的δ13C差異，可以判斷大氣貢獻(xiàn)的相對(duì)大小。4.海洋酸化（pH下降）會(huì)降低碳酸鈣的飽和度，使得海洋生物（如珊瑚、貝類）構(gòu)建鈣質(zhì)骨骼或外殼更加困難，可能抑制其生長(zhǎng)或?qū)е氯芙狻＿@會(huì)減少生物泵的效率，因?yàn)樯锕趋?外殼是碳從表層向深海輸出的重要途徑。生物泵效率降低反過(guò)來(lái)又減少了深海碳匯，可能導(dǎo)致大氣CO2濃度進(jìn)一步升高，形成正反饋。五、論述題1.大氣CO2濃度升高首先導(dǎo)致全球平均氣溫上升（直接效應(yīng)）。氣溫上升會(huì)：1）增加陸地和海洋蒸發(fā)，可能導(dǎo)致云量變化，進(jìn)而影響輻射平衡，可能部分抵消增溫效應(yīng)（負(fù)反饋），但更多情況下可能加劇增溫（正反饋）；2）融化極地冰蓋和高山冰川，減少對(duì)太陽(yáng)輻射的反射，增加吸收，加劇增溫（正反饋）；3）提高土壤溫度，增強(qiáng)土壤呼吸作用，釋放更多CO2到大氣中，增強(qiáng)溫室效應(yīng)（正反饋）；4）改變陸地植被類型和分布，可能改變陸地碳匯或源的功能，影響碳循環(huán)。這些過(guò)程相互關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成了大氣CO2升高與全球變暖之間的復(fù)雜反饋機(jī)制，其中許多反饋過(guò)程（特別是生物地球化學(xué)反饋）的精確效應(yīng)和強(qiáng)度仍在研究中，但整體趨勢(shì)是大氣CO2升高會(huì)進(jìn)一步加劇全球變暖。2.利用同位素示蹤研究人類活動(dòng)影響時(shí)，可以利用其空間或時(shí)間上與人類活動(dòng)輸入的“指紋”差異。例如：化石燃料燃燒釋放的CO2具有較低的δ13C值（相對(duì)于生物圈和大氣背景值），因此，通過(guò)監(jiān)測(cè)大氣、土壤、水體中δ13C值的下降趨勢(shì)，可以示蹤化石燃料燃燒對(duì)大氣CO2濃度升高的貢獻(xiàn)，以及由此對(duì)碳循環(huán)其他環(huán)節(jié)（如植物吸收、土壤呼吸）的影響。類似地，合成氮肥通常具有獨(dú)特的同位素組成（如1?N豐度相對(duì)較高），通過(guò)測(cè)定農(nóng)田土壤、作物、水體沉積物中的δ1?N值，可以發(fā)現(xiàn)氮肥施用的蹤跡，評(píng)估氮肥對(duì)土壤氮素、植