解析 第(1)题,从较低海拔采样点的气温、坡向、太阳辐射、土壤条件等方面进行分析。第(2)题,结合高海拔地区降水和气温因素对植物生长的影响进行分析。第(3)题,结合水热条件的变化进行分析。
13.阅读图文资料,完成下列要求。(22分)
中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站(37°37'N,101°19'E,海拔3 200 m,下称海北站)地处祁连山东段北支南麓,属典型的高原大陆性气候。一年仅有冷暖两季,冷季漫长而寒冷,年平均气温-1.7℃,年降水量小于600 mm,暖季草类植被茂盛。
土壤CO2的释放是大气温室气体的重要地表生态源之一,是土壤微生物对土壤有机物质分解作用的结果。图1为海北站高山灌丛草甸土CO2释放速率的日变化图,图2为海北站牧草不同物候期(5—6月为牧草返青期、7—8月为牧草旺盛期、9月为牧草枯黄期)高山灌丛草甸土CO2释放速率(单位时间、单位体积土壤中释放的CO2量)的日变化图。
图1
图2
(1)分析海北站高山灌丛草甸土土壤肥沃的自然原因。(8分)
(2)说明海北站高山灌丛草甸土CO2释放速率的日变化特征及原理。(8分) (3)结合图2推测过度放牧对海北站高山灌丛草甸土CO2释放速率的影响。(6分)
答案 (1)该地暖季草类茂盛,为土壤提供有机质多;海拔高,食草动物较少,对草甸破坏小;冷季漫长,气温低,土壤微生物活动较弱,有机质分解缓慢;降水较少,淋溶作用弱,利于有机质的积累与保存。
(2)特征:CO2释放速率从6:00开始逐渐增加,14:00后逐渐下降;最大值出现在14:00,最小值出现在6:00。
原理:日出后随太阳辐射增加,地表温度升高,地面辐射增强,气温逐渐升高,土壤微生物活性增强,CO2释放速率增大;太阳辐射减弱后,地表温度、气温均降低,土壤微生物活性减弱,CO2释放速率逐渐降低。
(3)过度放牧造成草地退化,地表植物生物量和地下根系生物量减少(土壤中有机质含量下降),土壤微生物数量和种类也下降,导致土壤CO2释放速率降低。
解析 第(1)题,结合海北站地理位置,根据气候和生物等因素对土壤有机质的影响进行分析。第(2)题,结合图示信息,可直接读出海北站高山灌丛草甸土CO2释放速率的日变化特征。根据大气受热过程说明原理。第(3)题,过度放牧会导致植被和土壤性质的变化,进而使土壤CO2释放速率降低。