《现代自然地理》期末考试【复习题+答案】(2)

13、 从圈层相互作用的角度阐述风沙地貌、冰川地貌、流水地貌、海岸地貌、喀斯特地貌形成的原因。

答：风沙地貌 风对地表松散堆积物的侵蚀、搬运和堆积过程所形成的地貌，是大气圈与岩石圈相互作用形成的。地表到处都可有风，但只有当风吹扬起地表松散颗粒，形成风沙流的过程中，才能形成各种风沙地貌。

冰川地貌 在冰川作用下形成的地貌，是水圈、大气圈、岩石圈相互作用形成的。

流水地貌 地表流水在流动过程中，不仅能侵蚀地面，形成各种侵蚀地貌（如冲沟和河谷），而且把侵蚀的物质，经搬运后堆积起来，形成各种堆积地貌（如冲积平原），这些侵蚀地貌和堆积地貌，统称为流水地貌。流水地貌是水圈与岩石圈相互作用形成的。

海岸地貌 在海洋与陆地、水与岩石（或沉积物）的相互作用下，海岸带发生着侵蚀和堆积过程，从而在海岸形成了各种各样的地面形态称作海岸地貌。海岸地貌是水圈与岩石圈相互作用形成的。

喀斯特地貌 具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称，又称岩溶地貌。喀斯特地貌是水圈、大气圈、生物圈、岩石圈相互作用形成的。 14、 以青藏高原隆升的环境效应为例，阐述区域之间的联系以及圈层的相互作用

答：由于青藏高原的隆升，引致和加强了东亚季风，形成了水热同季的中国东部季风区；由于青藏高原的隆升，青藏地区变成海拔高度大、气候严寒的环境；由于青藏高原的隆升，中国西北地区盛行下沉气流，来自印度洋的水汽难以到达西北内陆地区，从而形成了西北干旱区；由于青藏高原的隆升，长江中下游地区由原来的副热带干燥气候变为现在的鱼米之乡；由于青藏高原的隆升，中国东部地区季节变差显著增大。总之由于青藏高原的隆升，中国的地带性规律受到干扰与破坏，而非地带性明显增强，由原来的以热带湿润带、副热带干燥带和温带湿润带为标志的纬向地带性分明的环境格局，变为东部季风区、青藏高寒区和西北干旱区为标志的三区分异的环境格局。（热力作用、动力作用）

没有青藏高原 三大区的环境格局不再存在，代之而起的是地带性相对比较明显的区域环境景观，西北地区的干旱有所缓和、长江中下游将会变得干燥，亚洲季风减弱，季节变差减小。与上述变化相应的土壤、植被、水分循环方面的变化。

15、 以海岸平衡剖面的塑造过程为例，阐述水圈与岩石圈的相互作用

答：海岸带的主要外动力是波浪和潮流。在波浪和潮流的作用下，有些地方发生侵蚀，有些地方发生堆积，泥沙发生平行海岸线的移动——纵向移动和垂直于海岸线的移动——横向移动，从而使海岸线的平面轮廓和剖面形态发生变化。

在波浪作用下，近岸水质点做往复运动。当波峰来临时，水质点向岸运动，近底层产生向岸的水流；当波谷来临，水质点向海运动，近地层产生向海的水流。水下岸坡近水底的泥沙颗粒，在波浪的作用下做往复运动。

假设原始水下岸坡是一个微微向海倾斜的，由同一粒径的泥沙组成的斜坡，并且波浪前进的方向与海岸垂直及其作用力保持不变，那么在水下岸坡上，存在着一个中立线。在中立线附近，由于泥沙静位移量为零，所以不冲也不於，岸坡不发生变化。在中立线以上，由于泥沙向岸移动，岸坡受侵蚀，侵蚀下来的泥沙被带到岸边堆积形成海滩，从而使岸坡坡度增大。当岸坡坡度增大到一定程度，岸坡上的泥沙所受到的重力下滑力与波浪变形产生的向岸上移的力相平衡，泥沙静位移量变为零。由于下部堆积、上部侵蚀，岸坡坡度变缓，重力的作用减弱。当岸坡坡度变缓到一定程度，岸坡上的泥沙收到的波浪变形产生的向岸上移的力与重力产生的下滑力相平衡，泥沙静位移量变为零。当岸坡发育到这个阶段，整个岸坡上的泥沙的静位移量都为零，岸坡上没有侵蚀也没有淤积，整个坡面处在动态平衡状态，这时的海岸坡面为均衡坡面。发育在松散泥沙组成的岸坡上的均衡剖面，往往呈上凹的形态。

16、 以平衡岸弧的发育过程为例，阐述水圈与岩石圈的相互作用

答案：海岸带是海洋与大陆接触并相互作用的地带，也是水圈与岩石圈相互作用的典型地带。在这里，水圈与岩石圈相互作用，决定了海岸线的轮廓、海岸的岸坡与海岸线的进退。 海岸线是海面与地面的交切线，是海洋动力作用于具有一定结构与物质组成的地面而形成的。因此，海岸线的性质，主要由海洋动力和(或)地面结构、物质组成的性质决定的。 海岸线的初始轮廓是由岩石圈的结构或地质构造来决定的。例如，断层海岸．是沿着断层线发育的，岸线比较平直，往往存在断层崖，岸坡也比较陡。基岩港湾海岸多发育在基岩出露的山区。由于地面的下沉或海面上升，山脊成为岬角，山谷成为港湾。当构造线与海岸线平行时，就形成纵海岸；当构造线与海岸线垂直时，就形成横海岸，也叫大西洋式海岸：岬角与海湾垂直于海岸，并且相间分布．岸线比较曲折；当构造线与海岸线斜交时，就形成斜交海岸：岬角与海湾相间排列并且与海岸线斜交。

然而，海岸线的最终形态，足地球内动力与外动力相互作用在某段时间内达到动态平衡的结果。以基岩港湾海岸为例，由于波浪的折射作用，波浪能在突出的岬角辐聚，岬角不断受到侵蚀而后退；而港湾内波浪能辐散，从岬角侵蚀下来的物质沉积在港湾内，湾顶不断淤积们而海推进。这样的过程，使岸线的曲折程度逐渐减小。当岸线变得比较平直的时候，岬角不再退缩．港湾也不再淤进。这时就形成了一条保持动态平衡的海岸线。由于这时的岸线不是完全平直的，而是一条微微弯曲的岸弧，故称之为平衡岸弧。断层海岸，也由于波浪与潮汐的作用，岸线受侵蚀后退、逐渐形成—个比原来和缓得多的岸坡——海滩。并且由于组成海岸的岩石的结构与岩性的差异，导致海岸的差异侵蚀，从而使海岸线不再像最初时那样平直。除覆盖有松散沉积物的平坦大陆架上升出露海面而形成平原海岸外，大多数平原海岸都是在海洋与陆地、水动力与泥沙相互作用，达到阶段性动态平衡的产物。冲积平原海岸，是流水侵蚀地表岩石，将侵蚀下来的泥沙搬运到河流下游地区，由于受到海洋的顶托作用或者由于咸淡水的混合作用，导致泥沙大量堆积在下游和沿海地区而形成的；海积平原海岸，则主要是由海洋的堆积作用形成的，大多是由于海面的下降导致的海洋沉积作用大于侵蚀作用的结果。无论是冲积平原海岸．还是海积平原海岸，当海岸相对稳定时，则说明海岸达到了相对平衡，即海岸动力与海岸轮廓、岸坡形态达到了相对的平衡。

17、 举例说明水圈、大气圈和岩石圈的相互作用

答：大气圈、水圈、岩石圈相互作用相互影响，决定了地球的无机环境，决定了地球表层环境的结构与轮廓，没有岩石圈，水圈也就失去了固体支撑，也就不可能有海洋、湖泊、河流、冰川等。没有固体地球，就不会有足够的引力将现在的大气吸引住，也就不会有现在的大气圈。如果没有大气圈，地球表面的温度变差将会比现在大得多，液态水将难以存在，水圈即使存在也不是现在这个样子。

气候的变化，将导致海平面的升降、冰川的消长，而海平面的升降、冰川的消长将通过均衡作用引起岩石圈的变动和调整，岩石圈的变动又会影响气候的变化、海平面的升降与冰川的消长。它们之间相互反馈、相互作用，构成了一个有机联系的水-气-岩系统。例如，由于冰期/间冰期气候的变化，导致冰川的进退、海平面的升降，水圈结构发生了变化，从而通过均衡作用，引起岩石圈的变动。岩石圈的变动，又引起水圈结构的调整，进一步作用于岩石圈，引起岩石圈新的变动。

当间冰期来临，冰川消融，原来被冰盖覆盖的地面，由于负荷减少，面均衡上升；冰盖融化回到海洋，海面上升，海水厚度增大，海底由于负荷增加而均衡下沉。海底的均衡下沉，使海平面上升幅度减小。在大陆架地区，由于增加的水层厚度由岸外向岸边逐渐减少，因而由不等量的均衡下沉导致的大陆架地区的地面掀斜。

当冰期来临，中高纬地区冰盖扩展、厚度加大，被冰盖覆盖的地面，由于负荷增加而均衡下沉。冰盖的扩展，将导致地面反射率的增大，气候变冷。气候的变冷又反过来引起冰盖的进一步扩展。与此同时，海平面下降，海水厚度减小，由于负荷减小而导致海底的均衡上升。海底的均衡上升，又使海平面下降的幅度减小，海平面的降低、海洋面积的缩小，使得蒸发区域变小，大陆地区的大陆度增大，世界气候将会变干。反之，海平面的上升，海洋面积的增大，又导致世界蒸发总量的增大和世界气候的变湿。气候的冷暖变化，将导致海水温度的降低或是升高，海水温度的降低或升高引起海水的收缩或是膨胀，从而导致海平面的下降或上升。海平面的升降以及海水温度的变化，导致洋流的变化，从而通过海-气相互作用导致大气环流和气候的变化。

大气圈、水圈、岩石圈之间的相互作用、相互影响，构成了多种不同的正、负反馈途径与机制。

18、 举例说明大气圈和生物圈之间的相互作用

答：随着人类活动的加强，大气污染越来越严重。大气污染不仅对动物与人类产生了严重的危害，而且也给植物带来了严重的影响。同时，植物在净化空气方面又发挥着重要的作用。 生物与气候之间存在着正负反馈关系。 生物与气候的负反馈作用：

下面以CO2等温室气体为例：当大气中CO2、CH4等温室气体增加时，气候将会变暖，与此同时，植物的光合作用增强。光合作用的增强，将会使植物从大气中吸收的CO2的数量增加，从而降低大气CO2的浓度，降低温室效应，使气候变暖幅度减小。随着气候的冷暖变化，地球表面的植被也将发生相应的变化。当气候变暖，冰川冻土面积缩小，而植被覆盖面积增大，生物量也将增多，这样会导致光合作用吸收的CO2数量增多，因而使得大气CO2浓度降低，从而对气候变暖起到抑制作用。相反，如大气CO2浓度降低，则反之。 生物与气候的正反馈作用：

下面以CO2等温室气体为例：当冰期来临或气候变冷，风尘沉积速率增大，使海洋生物的生产率提高，导致大气CO2含量的降低，从而使气候进一步变冷。当间冰期来临或气候变暖，风尘沉积速率减小，使海洋生物的生产率降低，导致大气CO2含量的升高，从而使气候进一步变暖。同时，温度升高，引起生物呼吸作用加强，导致大气CO2的升高，促使温度进一步升高。温度升高引起的胁迫，导致生物生长减缓和森林枯萎，从而导致大气CO2的升高，增强了温度升高的趋势。

19、 读图13-5说明大气和地面的能量平衡关系

答：透过大气层的太阳辐射，它的能量以不同的形式被吸收、反射或散射。而大气和地面吸收太阳辐射，同时也在发射长波辐射。

假设到达大气层顶的太阳辐射总量为100，那么地面接受到的太阳辐射能为48，接受到的大气长波辐射（逆辐射）为97.也就是接受的总能量为48+97=145；而地面长波辐射总量为113，潜热损失为22，显热损失为10，即能量总损失为113+22+10=145。接受的总能量与输出的总能量相等，说明地面能量处于平衡状态。

对于大气来说，吸收的太阳短波辐射为21，接受的地面长波辐射为107，接受的来自地面的潜热为22，显热为10，也就是说获得的总能量为21+107+22+10=160；由大气散失到地外空间的辐射能量为63，辐射到地面的长波辐射（逆辐射）为97，输出的能量总和为63+97=160。输出的和输入的能量相等，表明大气能量的平衡。

20、 试从物质循环的角度阐述四大圈层的相互联系

答：能量驱动地球表层系统的物质迁移与循环，反过来，物质迁移与循环不仅带动了能量的流动与传输，而且还导致能量的转化与交换。物质迁移与循环，和能量传输与转化一样，是地球表层系统发展演化的原因与动力，也是圈层间相互联系的纽带、相互作用的杠杆。

地球表层系统的物质循环，通常划分为大气循环、水循环、地质循环、生物循环和生物地球化学循环。顾名思义，大气循环、水循环、地质循环、生物循环主要发生在大气圈、水圈、岩石圈和生物圈，但也不完全局限于单一圈层之中。大气渗透到各个圈层，水圈、岩石圈和生物圈中都有大气，并且还在不断与大气圈进行着交换：生物通过光合作用和呼吸作用在更新和改变着大气，岩石、土壤中的大气也在不断地与大气进行着交换，海洋则是大气某些组分的重要的源和汇。因此可以说，水圈、岩石圈和生物圈也参与了大气的循环。水循环似乎是水圈中的物质循环，但实际上水循环跨越了大气圈、生物圈和岩石圈：降水发生在大气圈，水汽的运移是由大气运动完成的；径流发生在岩石圈表层（地表径流）和岩石圈内部（地下径流），是水循环的重要步骤；植物的蒸腾是水循环的重要方面，植被对降水的截留，改变了水循环的过程与速度。地质循环也不仅仅局限于岩石圈，因为岩石的风化、分解、溶蚀、侵蚀和沉积物的搬运、堆积、固结成岩，都离不开大气与水的参与，生物在地质循环中也发挥一定的作用。生物地球化学循环，更是跨越大气圈、水圈、岩石圈和生物圈。

21、 试从能量传输与转化的角度阐述四大圈层的相互联系 答：

地球呈现出圈层构造，可以划分出内部圈层与外部圈层。内部圈层包括地壳、地幔、地核。外部圈层包括岩石圈、大气圈、水圈、生物圈。人类是生物圈的一部分。当然，也有的学者，为了强调人类的重要性与特殊性，单独列出一个“智慧圈”或“文化圈”、“技术圈”。实际上，人类既是生物圈的一部分，又与一般的生物有着一定的区别。地球表层在物质组成上还有一个特征，就是固态、液态、气态三态物质共存。可以说，地球表层是由固态、液态、气态三态物质组成的。例如，岩石、冰是固态；水、岩浆是液态；空气、水汽则是气态。不仅三态物质相互作用，而且在一定的条件下相互转化，成为地球表层系统中物质循环、能量传递与转化的重要表现形式与表征。比如，海水蒸发变为水蒸汽(吸收能量)，水蒸汽在空中随气流运动(物质迁移)，在高山或高纬地区变为雪(释放能量)降落地表，当气候变暖时冰雪融化又变为水(吸收能量)流人海洋。在这样一个水的三态(水一水汽一冰)转化过程中，不仅完成了物质的循环(海洋一大气一高山、高纬地区一海洋)，而且还完成了能量的传递(从大气吸收能量-一释放能量到大气-从大气吸收能量)。

能量的来源 维持地表系统运行、地表环境发展的能量，主要来自太阳的辐射。尽管太阳辐射是地表系统运行与发展的主要能量来源，但地球内能也对地表系统与环境产生了不可忽视的作用与影响。地热是地球内部各种放射性元素所释放出的能量。地热另一重要的作用是，它提供动力引起地球内部物质的运动与迁移，从而成为火山活动、板块运动的原动力。火山活动、板块运动则改变了海陆的分布、地表的起伏，甚至对大气组成产生了不可忽视的影响，从而对地表系统(环境)施加影响。组成地表环境的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈，不是绝然分开的，而是相互交叉、相互渗透，在空间上构成了一个立体交叉的结构。岩石圈中有水与大气的参与，水圈中含有大气，水是大气圈的组成成分，生物圈更是岩石圈、水圈、大气圈交叉融合的产物。很难找到一个明显的界限，将其截然分开。对于系统来说，一般都具有物质传输、能量流动、信息传递的功能。系统的结构决定了系统的功能。既然地球表层系统在结构上存在垂直分层、水平分异、立体交叉与多层次的特征，那么地球表层系统在各个圈层之间、各个地域之间、各个不同层次的系统之间，就可能存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。具体来说，垂直方向上，各个圈层之间、各个圈层内部的各个次级层次之间，都可能存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。例如，大气圈与水圈之间、大气圈与岩石圈之间、水圈与岩石圈之间存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。再如，大气圈中的对流层、平流层、中流层、暖层、散逸层之间，海洋的表层、中层与深层之间，岩石圈的地壳、上地幔、软流圈之间也存在物质的传输、能量的流动和信息的传递。水平方向上，大洋与大陆之间、大洋与大洋之间、大陆与大陆之间、地区与地区之间存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。通常所讲的海气相互作用、陆海相互作用，就是指由于海洋与大气、大陆与海洋之间的物质、能量、信息的交换而导致的正、负反馈作用。生物圈很难与其他圈层截然分开，它与其他圈层相互交织在

一起，与其它圈层之间也存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。例如，生物圈与大气圈之间、生物圈与水圈之间、生物圈与岩石圈之间，以及生物圈内部的各个部分之间如动物、植物、微生物之间，乔木层、灌木层、枯枝落叶层之间，也都存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。不同层次之间同样存在物质的传输、能量的流动和信息的传递。通常所说的大气循环、水分循环、地质循环、生物地球化学循环(如碳循环、氮循环、磷循环、氧循环等)等，都是跨圈层、跨层次；在空间上立体交叉，在时间上具有不同尺度的物质传输过程。在这样的物质传输过程中，伴随着物态的变化、能量的流动与转化，以及信息的传递。

22、 读图13-9说明圈层之间的氧循环的主要路径

答：氧循环，跨越四大圈层，是水圈、大气圈、生物圈、岩石圈相互作用的结果。而整个循环是靠着光合作用驱动的。

（1） 海洋与陆地上的植物通过光合作用，将水中的氧原子转化成氧气，释放出氧气进入大气

圈中。

（2） 火山作用能够以CO2和H2O的形式释放出少量氧到大气圈中。

（3） 生物圈中的植物、动物、微生物通过呼吸作用，从大气圈中吸收氧气。 （4） 人类燃烧木材、化石燃料消耗大气中的氧，森林火灾消耗大气圈中的氧。 （5） 岩石圈中的岩石的风化分解吸收、消耗大气圈中氧气。 （6） 生物制造的有机物，或地球表层发生的化学反应产生的无机物（如碳酸钙与碳氢化合物）

积累沉积下来，形成石油、天然气或岩石、煤，将一部分氧固定在岩石圈中。

23、 读图13-8说明圈层之间的碳循环的主要路径

答：地球表层系统中的碳，绝大部分以沉积物的形式储存在岩石圈中的储存库里，储存库中的碳，以碳水化合物的形式存在于有机物质中(如岩石中的石油、天然气、煤)，或以无机物的形式存在于矿物碳酸盐中(如碳酸钙)。储存库里的碳，一般情况下是不参加碳循环的，除非岩石被风化，化石燃料被利用，或火山酒动将其以CO2和CO形式带到大气中。大气活性库中的碳，不到全部碳的2％。它主要是通过生物的呼吸作用来补充的，火山喷发、人类燃烧化石燃料也是重要的来源。植物光合作用吸收大气中的CO2，生产有机化分物，然后通过食物链传递。海洋中的浮游植物还可以直接生成碳酸盐骨骼。生物死亡后．生物体沉降到海底形成沉积层。海洋浮游植物生成的有机质，同样也沉降到海底，最终转变成石油和天然气。在适宜的地质条件下，陆地上的植物积累形成泥炭，这种泥炭可以转变成煤。石油，天然气和煤被称为化石燃料，是碳的巨大储藏库。当这些化石燃料被发掘、利用，燃烧生成的CO2和CO又会释放到大气中，参与碳循环。

24、 根据图15-1提供的板块运动方向和速度（单位cm/a），预测5000万年以后世界海陆的大致格局，并说明由此引起的世界环境的可能变化

答：根据图15-1（p375）提供的信息我们可以知道，地球表面的各大板块都在以1-12cm的速度做相对运动。具体如下：欧亚板块在向东运动，北美洲板块在向西南方向运动，南美洲板块在向西运动，菲律宾板块在向西北方向移动，印度板块在以50mm/a的速度向北运动，澳大利亚板块在以50mm/a的速度向东北方向漂移。五千年万后的世界板块的运动格局为：欧亚与北美洲板块的相向运动将导致太平洋的初步缩小，大西洋的不断扩大；澳大利亚板块向东北方向漂移，将使澳大利亚的纬度降低；印度板块向北移动由于受到澳大利亚的阻挡，将使青藏高原与喜马拉雅山脉的进一步隆升，以及中国西北地区的向北迁移；东北大裂谷的发育，将使红海扩大为大洋，非洲与亚洲分离。

世界海陆的变化趋势将影响气候、植物及生物的可能变化，大致表现为：太平洋缩小或消失，将大大削弱东亚的季风环流或将使东亚季风消失，东亚地区的气候将会变得异常干燥，森林将会逐步被草原甚至被荒漠取代；大西洋的扩大，将使大西洋使美洲东部，欧洲西部和非洲东北部变得湿润些，从而使原来的那里的植物变的更加茂盛；红海的扩大将为红海沿岸地区，

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