2025年大學(xué)《地球化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——地球化學(xué)在森林生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。）1.在森林生態(tài)系統(tǒng)中，植物根系吸收礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的主要形式通常是？A.溶解態(tài)離子B.沉淀態(tài)離子C.揮發(fā)性分子D.物理吸附態(tài)2.土壤pH值升高（變得偏堿性）通常會(huì)導(dǎo)致哪種礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的有效性顯著降低？A.鉀(K)B.鈣(Ca)C.鐵(Fe)D.鎂(Mg)3.森林土壤中重金屬的主要存在形態(tài)，通常對(duì)植物毒性最大的是？A.碳酸鈣結(jié)合態(tài)B.氧化物結(jié)合態(tài)C.有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)D.水溶性離子態(tài)4.利用植物修復(fù)（Phytoremediation）技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤，主要利用了植物體的哪種地球化學(xué)特性？A.吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)能力B.分解污染物能力C.物理屏障作用D.產(chǎn)生拮抗物質(zhì)能力5.在地球化學(xué)填圖中，用于確定土壤或沉積物中某元素空間分布和濃集特征的主要方法是？A.同位素稀釋質(zhì)譜法B.化學(xué)發(fā)光分析C.綜合地球化學(xué)測(cè)量與采樣布點(diǎn)D.微波消解技術(shù)6.森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)大氣降水中的酸沉降（酸雨）響應(yīng)的一個(gè)關(guān)鍵地球化學(xué)過(guò)程是？A.基巖風(fēng)化加速B.土壤陽(yáng)離子淋溶損失C.植物光合作用增強(qiáng)D.微生物活性急劇升高7.通過(guò)分析植物葉片中元素的含量及其化學(xué)形態(tài)，可以主要用于評(píng)估森林的？A.土壤水分狀況B.污染物負(fù)荷水平C.光合效率D.根系活力8.穩(wěn)定同位素地球化學(xué)技術(shù)在森林生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用，一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是能夠？A.直接測(cè)量污染物的濃度B.精確測(cè)定元素的總量C.追蹤元素在生態(tài)系統(tǒng)中的來(lái)源和遷移路徑D.快速評(píng)估修復(fù)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)成本9.對(duì)于受重金屬污染的森林土壤，采取的地球化學(xué)修復(fù)措施中，物理隔離（如覆蓋屏障）主要基于的原理是？A.改變土壤pHB.降低污染物生物有效性C.促進(jìn)污染物生物富集D.加速污染物降解10.土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)森林地球化學(xué)循環(huán)的影響之一是？A.降低所有營(yíng)養(yǎng)元素的生物有效性B.增加土壤對(duì)重金屬的固定C.減少土壤陽(yáng)離子交換容量D.抑制微生物活動(dòng)二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在題橫線上。）1.森林生態(tài)系統(tǒng)中的元素地球化學(xué)循環(huán)是一個(gè)典型的______循環(huán)，涉及大氣、水體、土壤和生物體等多個(gè)圈層。2.地球化學(xué)障是指能夠阻礙某些元素或物質(zhì)在地球表層不同介質(zhì)間______的界面。3.在進(jìn)行森林土壤地球化學(xué)調(diào)查時(shí)，樣品的采集通常需要遵循______和______原則，以保證樣品的代表性。4.礦物風(fēng)化是森林生態(tài)系統(tǒng)圈層聯(lián)系和元素______的重要過(guò)程。5.植物修復(fù)技術(shù)的地球化學(xué)基礎(chǔ)在于植物能夠吸收并轉(zhuǎn)運(yùn)金屬元素，并在其______中積累。6.同位素分餾現(xiàn)象是指元素的不同同位素在地球化學(xué)過(guò)程中發(fā)生______的分配差異。7.土壤陽(yáng)離子交換容量是衡量土壤保肥能力的重要地球化學(xué)指標(biāo)，它主要與土壤中的______含量和性質(zhì)有關(guān)。8.酸雨對(duì)森林的地球化學(xué)影響主要體現(xiàn)在加速______風(fēng)化，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分流失和pH下降。9.利用地球化學(xué)方法評(píng)估森林生態(tài)修復(fù)效果，通常需要監(jiān)測(cè)修復(fù)前后土壤、植物和______中元素含量及形態(tài)的變化。10.森林環(huán)境中的地球化學(xué)過(guò)程受到氣候、地形、母質(zhì)和______等多種因素的綜合控制。三、名詞解釋（每小題4分，共20分。）1.有效態(tài)（生物有效性）2.生物地球化學(xué)循環(huán)3.地球化學(xué)填圖4.植物修復(fù)（Phytoremediation）5.同位素分餾四、簡(jiǎn)答題（每小題6分，共18分。）1.簡(jiǎn)述土壤pH值對(duì)森林植物必需營(yíng)養(yǎng)元素（如鈣、鎂、鐵、錳）吸收的影響機(jī)制。2.簡(jiǎn)述利用地球化學(xué)方法追蹤森林土壤污染源的主要思路和常用技術(shù)。3.簡(jiǎn)述森林生態(tài)系統(tǒng)在酸雨影響下，土壤地球化學(xué)過(guò)程發(fā)生的主要變化。五、論述題（每小題10分，共20分。）1.論述地球化學(xué)分析技術(shù)在評(píng)估重金屬污染森林生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)中的應(yīng)用價(jià)值。2.結(jié)合地球化學(xué)原理，論述提高森林土壤養(yǎng)分有效性的主要途徑及其地球化學(xué)機(jī)制。試卷答案一、選擇題1.A2.C3.D4.A5.C6.B7.B8.C9.B10.B二、填空題1.生物2.遷移轉(zhuǎn)化3.對(duì)象代表性，空間代表性4.循環(huán)5.地下部分（根系）6.相對(duì)7.黏粒8.基巖9.水體10.生物三、名詞解釋1.有效態(tài)（生物有效性）：指能夠被生物體吸收、利用或產(chǎn)生毒性的元素或化合物的形態(tài)或濃度。2.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循環(huán)的過(guò)程。3.地球化學(xué)填圖：通過(guò)系統(tǒng)采集和分析地表或近地表樣品的地球化學(xué)數(shù)據(jù)，繪制元素或化學(xué)組分空間分布圖的方法。4.植物修復(fù)（Phytoremediation）：利用植物體及其根系微生物的代謝活動(dòng)，降低環(huán)境（如土壤、水體）中污染物濃度或毒性，使其無(wú)害化或轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定形態(tài)的修復(fù)技術(shù)。5.同位素分餾：在物理或化學(xué)過(guò)程中，元素的穩(wěn)定同位素之間發(fā)生相對(duì)富集或虧損的現(xiàn)象。四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：從pH影響元素溶解度、離子交換、酶活性等角度回答。答案要點(diǎn)：土壤pH影響元素的溶解度。低pH（酸性）增加易溶性陽(yáng)離子（如Al3?,H?）釋放，可能置換出土壤膠體上的Ca2?,Mg2?,K?,NH??等，但同時(shí)可能抑制Fe,Mn的溶解。高pH（堿性）促進(jìn)Ca2?,Mg2?,K?,NH??等陽(yáng)離子溶解，但可能形成氫氧化物或碳酸鹽沉淀，使Fe,Mn,Zn等變得不溶。pH還影響根系膜上離子載體的活性和酶的活性，進(jìn)而影響?zhàn)B分吸收。2.解析思路：從污染特征、來(lái)源示蹤、空間分布等角度回答。答案要點(diǎn)：首先確定森林土壤中存在異常富集的重金屬元素。然后，通過(guò)測(cè)定不同區(qū)域土壤、植物、水體中該元素的含量和形態(tài)差異。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景、周邊污染源（如礦山、工業(yè)區(qū)）信息，利用地球化學(xué)填圖或空間分析技術(shù)，比較污染區(qū)與非污染區(qū)元素含量的空間分布模式。利用同位素比值分析（如果適用）或元素比值法（如M/Me元素比值）來(lái)區(qū)分不同來(lái)源的貢獻(xiàn)。例如，比較土壤中重金屬與背景值、植物富集量與土壤供應(yīng)量的關(guān)系，判斷是大氣沉降還是土壤本底或人為活動(dòng)輸入為主。3.解析思路：從酸雨輸入、元素釋放、緩沖機(jī)制等角度回答。答案要點(diǎn)：酸雨（酸性降水）輸入森林生態(tài)系統(tǒng)，增加土壤溶液中的H?和Al3?濃度。H?直接競(jìng)爭(zhēng)土壤膠體上的陽(yáng)離子，導(dǎo)致Ca2?,Mg2?,K?,NH??等營(yíng)養(yǎng)元素被淋溶流失。Al3?的增加對(duì)植物根系有直接毒性。同時(shí)，酸雨會(huì)加速原生礦物（如長(zhǎng)石、云母）的風(fēng)化，釋放出更多的Al,Fe,Mn等元素，并進(jìn)一步降低土壤pH。土壤中的碳酸鹽、氧化鐵鋁等緩沖物質(zhì)會(huì)消耗H?，但長(zhǎng)期或強(qiáng)酸雨輸入會(huì)耗盡這些緩沖物質(zhì)，使土壤酸化加劇，地球化學(xué)過(guò)程朝著元素淋溶和土壤貧瘠化的方向發(fā)展。五、論述題1.解析思路：從風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)要素、地球化學(xué)指標(biāo)、方法應(yīng)用、結(jié)果意義等角度全面論述。答案要點(diǎn)：地球化學(xué)分析在評(píng)估重金屬污染森林生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)中具有重要價(jià)值。首先，通過(guò)測(cè)定土壤、植物（尤其是可食用部分）、水體中的重金屬總量和有效態(tài)（如可交換態(tài)、可溶態(tài)），可以判斷污染程度和生態(tài)危害的潛在性。其次，利用地球化學(xué)方法可以追蹤污染物的來(lái)源（如通過(guò)元素比值、同位素示蹤），確定主要污染途徑，為風(fēng)險(xiǎn)控制提供依據(jù)。再次，地球化學(xué)分析可用于評(píng)估污染物在森林生態(tài)系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律（如土壤到植物的轉(zhuǎn)移系數(shù)），預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)擴(kuò)散范圍。此外，通過(guò)監(jiān)測(cè)修復(fù)前后地球化學(xué)指標(biāo)的變化，可以定量評(píng)價(jià)修復(fù)效果，驗(yàn)證修復(fù)技術(shù)的有效性?？傊?，地球化學(xué)分析為識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)源、量化風(fēng)險(xiǎn)水平、評(píng)估修復(fù)效果提供了關(guān)鍵的科學(xué)依據(jù)。2.解析思路：從養(yǎng)分循環(huán)、土壤性質(zhì)、人為干預(yù)等角度闡述提高有效性的途徑和機(jī)制。答案要點(diǎn)：提高森林土壤養(yǎng)分有效性是森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)和生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵。主要途徑及其地球化學(xué)機(jī)制包括：①增加土壤有機(jī)質(zhì)。有機(jī)質(zhì)通過(guò)絡(luò)合作用（形成腐殖酸-礦物復(fù)合體）固定陽(yáng)離子養(yǎng)分（如Ca2?,Mg2?,K?），提高其有效性和緩沖能力；同時(shí)，有機(jī)質(zhì)分解能釋放多種速效養(yǎng)分；其結(jié)構(gòu)也為微生物活動(dòng)提供場(chǎng)所，促進(jìn)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化。②調(diào)節(jié)土壤pH。通過(guò)施用石灰（堿性物質(zhì)）改良酸性土壤，或施用硫磺（酸性物質(zhì)）改良?jí)A性土壤，將pH調(diào)整到最適宜養(yǎng)分有效性的范圍（通常為酸性至微酸性）。③改善土壤物理結(jié)構(gòu)。通過(guò)深耕、摻沙、覆蓋等手段，增加土壤孔隙度，改善通氣透水性，有利于根系生長(zhǎng)和養(yǎng)分