閱讀圖文資料,完成下列要求。 土壤中排放的 CO2 主要來自生物殘?bào)w分解和根系呼吸,與土壤溫度密切相關(guān)。土壤呼吸已成為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和氣候變化的重要研究?jī)?nèi)容。受人類活動(dòng)干擾,我國(guó)東北某山地植被群落發(fā)生了逆行演替:紅松闊葉林→闊葉雜木林→灌木林→草本。某科研團(tuán)隊(duì)于 8 月份實(shí)地監(jiān)測(cè),并繪制了統(tǒng)計(jì)圖(如下圖)。 1.概括土壤 CO2 排放量的晝變化規(guī)律,并分析原因。 2.推測(cè)紅松闊葉林土壤 CO2 排放量峰值高且明顯滯后的原因。 3.簡(jiǎn)述該山地植被群落發(fā)生逆行演替對(duì)地理環(huán)境的影響。 4.有人認(rèn)為,由森林逆行演替為草本,土壤 CO2 排放量減少,利于緩解全球變暖。試對(duì)此提出自己的看法。
(1)規(guī)律:先上升后下降(單峰型);峰值出現(xiàn)在午后,原因:土壤溫度高時(shí),生物殘?bào)w分解作用強(qiáng),根系呼吸作用強(qiáng),釋放的 C02 多。 (2)紅松闊葉林生物量大,土壤中生物殘?bào)w(或枯枝落葉)多,土壤微生物豐富,土壤呼吸排放 C02 多;8 月份紅松闊葉林樹冠茂密,林下光照較弱,土壤升溫慢。 (3)土壤有機(jī)質(zhì)減少;土壤 C02 排放量減少;生物多樣性減少。 (4)此說法不正確。綠色植物通過光合作用吸收大氣中的 C02,通過土壤呼吸向大氣中釋放 C02(1 分),參與全球的碳循環(huán),有助于維持全球的碳平衡。與草本植物相比較,森林植物群落豐富,維持碳平衡的能力強(qiáng),可以更多地吸收大氣中的二氧化碳;演替為草本,維持 碳平衡的能力減弱,吸收的 C02 數(shù)量減少,會(huì)使得溫室效應(yīng)增強(qiáng)。 【分析】本題組以東北某山不同演替階段植被群落 8 月份土壤二氧化碳排放通量時(shí)間變化為背景材料,以該山植被群落在逆行演替過程中可能引起的變化、白晝時(shí)段土壤二氧化碳排放 通量、土壤二氧化碳排放通量的時(shí)空變化相關(guān)性最小因素為切入點(diǎn),考查自然地理環(huán)境的整 體性、太陽(yáng)輻射與氣溫等相關(guān)知識(shí)及獲取與解讀信息、探究與論證地理問題的能力。 【解析】 (1)結(jié)合圖示可分析出該地區(qū)土壤 CO2 排放量在 8 時(shí)開始上升然后在午后升至峰值后開始下降,呈現(xiàn)單峰型。主要的原因是日出后,太陽(yáng)輻射增強(qiáng),土壤溫度升高,微生物分 解作用增強(qiáng),植物根系作用增強(qiáng),釋放的 CO2 逐漸增多;一天中太陽(yáng)輻射最強(qiáng)是正午,土壤溫度最高應(yīng)在午后一段時(shí)間,接下來太陽(yáng)高度減小,土壤溫度降低,土壤 CO2 排放量應(yīng)該減小,因此壤 CO2 排放量的晝變化規(guī)律呈現(xiàn)單峰型。 (2)結(jié)合圖示可以看出,在 8 月份均呈現(xiàn)單峰型的土壤 CO2 排放量的晝變化規(guī)律,植物根系和土壤中的微生物均受當(dāng)?shù)貧鉁刈兓绊懰拢形缜昂髿鉁馗邥r(shí)排放通量大,而其它時(shí) 段氣溫較低,排放通量??;但是不同植被狀況而土壤溫度變化會(huì)有所不同,植被覆蓋率,生 物量、壤水分等都會(huì)影響土壤溫度的變化。而紅松闊葉林土壤 CO2 排放量峰值最高主要是因?yàn)榧t松闊葉林生物量最大,土壤中枯枝落葉多,微生物豐富,土壤呼吸放出的 CO2 多;8 月份紅松闊葉林樹冠茂密,削弱光照,林下光照較弱,土壤升溫比其他植被情況下緩慢,土壤 溫度高值出現(xiàn)的時(shí)間會(huì)滯后,土壤 CO2 排放量峰值出現(xiàn)的時(shí)間也會(huì)相應(yīng)滯后。 (3)根據(jù)題干信息可知“逆行演替”的原因是受人類干擾,該山地植被群落發(fā)生了逆行演替:紅松閱葉林一闊葉雜木林一灌木林一草本,受人類活動(dòng)干擾從闊葉林變化為草本植物, 該地生物多樣性會(huì)減少;結(jié)合圖示可知植被群落發(fā)生逆行演替時(shí),生物量減少,枯枝落葉減少,土壤 CO2 排放量峰值逐漸減小,土壤有機(jī)質(zhì)減小。 (4)由森林逆行演替為草本,土壤 CO2 排放量減少不一定能夠緩解全球變暖現(xiàn)象。因?yàn)樯参锿ㄟ^光合作用呼吸大氣中的 CO2,通過土壤呼吸向大氣釋放 CO2 進(jìn)而參與全球的碳循環(huán),維持全球的碳平衡。全球變暖主要是由于人類活動(dòng)排放大量的溫室氣體 CO2 和植被破壞導(dǎo)致 CO2 消耗減少所造成的,因此森林植物群落豐富,能更多吸收大氣中 CO2,維持碳平衡; 森林逆行演替為草本,土壤 CO2 排放量減少,但光合作用消耗的 CO2 也會(huì)大減,維持碳平衡的能力減弱,反而使得溫室效應(yīng)增強(qiáng)。 |
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