2022屆高三地理二輪專題復(fù)習(xí) 學(xué)案 微專題 碳循環(huán)

這是一份2022屆高三地理二輪專題復(fù)習(xí) 學(xué)案 微專題 碳循環(huán)，共11頁(yè)。學(xué)案主要包含了典型例題，學(xué)習(xí)目標(biāo)，必備知識(shí)，模擬演練等內(nèi)容，歡迎下載使用。
[2022佛山模擬]2007年我國(guó)某企業(yè)在內(nèi)蒙古毛烏素沙地建立了世界首個(gè)沙漠生物質(zhì)電廠。通過(guò)多年的探索與實(shí)踐，逐步形成了以“治沙、新能源、螺旋藻”為核心的“沙-林-電-藻”一體化的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈（下圖），找到了一條沙漠低碳經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)化治沙之路。
請(qǐng)從碳循環(huán)的角度說(shuō)明該產(chǎn)業(yè)化模式所具有的生態(tài)效益。（10分）
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
運(yùn)用碳循環(huán)原理，結(jié)合實(shí)例分析碳循環(huán)與全球氣候變化之間的作用機(jī)制。
【必備知識(shí)】
什么是碳循環(huán)
碳元素不斷地在大氣圈、水圈、巖石圈以及生物圈之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移和交換，構(gòu)成了自然界的碳循環(huán)。
二、碳循環(huán)過(guò)程
大氣中的二氧化碳被植物吸收，通過(guò)光合作用形成有機(jī)碳固定在生物體內(nèi)，有些生物在地殼運(yùn)動(dòng)中被掩埋，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的時(shí)間形成化石燃料。生物的呼吸作用、化石燃料的燃燒以及人類活動(dòng)等，都能使有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，重新返回到大氣中。
碳循環(huán)示意圖
三、自然界各圈層碳循環(huán)的主要表現(xiàn)
地球上最大的兩個(gè)碳庫(kù)是巖石圈和化石燃料，含碳量約占地球上碳總量的99.9%。這兩個(gè)庫(kù)中的碳活動(dòng)緩慢，實(shí)際上起著貯存庫(kù)的作用。地球上還有三個(gè)碳庫(kù)：大氣圈庫(kù)、水圈庫(kù)和生物庫(kù)。這三個(gè)庫(kù)中的碳在生物和無(wú)機(jī)環(huán)境之間迅速交換，容量小而活躍，實(shí)際上起著交換庫(kù)的作用。
4.碳匯、碳源與碳中和
碳匯：森林、草原、莊稼等綠色植物都可以吸收二氧化碳；海洋中藻類植物也吸收水體中的二氧化碳。
碳源:自然界中的碳源主要包括海洋、土壤、巖石與生物體，另外生物遺體分解也會(huì)放出二氧化碳。
碳匯也是可以交易的，通過(guò)碳匯沖抵碳源產(chǎn)生的碳排放稱為“碳中和”。
實(shí)例思考：為什么泥炭濕地可以稱作碳庫(kù)？
由于長(zhǎng)期淹水和低溫的環(huán)境特征，高寒濕地中微生物的活動(dòng)受到抑制，濕地中的植物枯落物不能被快速分解，這使得有機(jī)碳在高寒濕地中大量積累。經(jīng)過(guò)千萬(wàn)年的變化，這些有機(jī)碳最終形成厚厚的泥炭層。碳被長(zhǎng)久地固定在泥炭濕地中，使泥炭濕地成為重要的碳匯。據(jù)研究，泥炭濕地是陸地各類生態(tài)系統(tǒng)中單位面積碳堆積量最大、碳積累速率最快的生態(tài)系統(tǒng)。
由于排水疏干、泥炭開采、火災(zāi)等原因，泥炭濕地不斷遭到破壞，千百年來(lái)儲(chǔ)存在泥炭濕地中的碳釋放到大氣中，使泥炭濕地從碳匯轉(zhuǎn)化成碳源。
【模擬演練】
《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》將碳源定義為向大氣排放二氧化碳的機(jī)制，將碳匯定義為從大氣中清除二氧化碳的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制。碳達(dá)峰是指某一個(gè)時(shí)刻，二氧化碳排放量達(dá)到歷史最高值，之后逐步回落。我國(guó)承諾在2030年前“碳達(dá)峰”，2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”。讀圖，據(jù)此完成下面小題。
1．碳循環(huán)過(guò)程中的碳匯有（ ）
①煤、石油、天然氣燃燒
②動(dòng)植物的呼吸
③海洋生物呼吸
④陸地植物光合作用
⑤海洋植物光合作用
⑥降水中和
A．①②③B．④⑤⑥C．①②⑤D．③⑤⑥
2．我國(guó)為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)，下列措施有效的是（ ）
①循環(huán)使用淡水資源
②積極推廣生物碳匯技術(shù)
③調(diào)整優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)
④將高耗能企業(yè)轉(zhuǎn)移出國(guó)
⑤征收碳稅，以促進(jìn)行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型
⑥停止使用化石燃料
A．①②③B．②④⑤C．②③⑤D．③④⑥
3．從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，實(shí)現(xiàn)“碳中和”會(huì)（ ）
A．阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展B．減少能源消耗總量
C．減輕大氣污染D．減緩極冰融化速度
研究表明，泥炭地（泥炭沼澤）的排水（灌溉）系統(tǒng)對(duì)水循環(huán)和碳循環(huán)都有著顯著的影響。英國(guó)某低注池曾經(jīng)一度是被淹沒的。因深渠與排水管網(wǎng)的修建完善而能夠快速通過(guò)該系統(tǒng)排水，該地如今即便已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)高產(chǎn)之地，卻仍然不時(shí)會(huì)遭遏洪水的侵襲，或在其上空形成“烏碳云”（云的顏色近似烏碳顏色）的陰霾現(xiàn)象。據(jù)此完成下面小題。
4．該泥炭地的形成關(guān)鍵依賴于（ ）
A．土壤肥力下降B．植被腐化C．成土母質(zhì)的形成D．森林砍伐
5．該排水系統(tǒng)對(duì)泥炭地水循環(huán)節(jié)的影響主要體現(xiàn)在（ ）
①降水②下滲③蒸發(fā)④水汽輸送
A．①②B．①③C．②③D．②④
6．該地上空形成“烏碳云”的陰霾現(xiàn)象,其主要是由于（ ）
A．泥炭地干燥易燃B．地下水的過(guò)度抽取
C．全球變暖加劇D．泥炭受侵蝕流失
土壤儲(chǔ)存的碳是植物的三倍多，在全球碳循環(huán)中起著關(guān)鍵作用。草地的有機(jī)碳（土壤有機(jī)質(zhì)中所含的碳素）儲(chǔ)量從土壤表層向下迅速遞減。新西蘭某牧場(chǎng)推行“倒置耕作”種植牧草，將15-30厘米的底土放置在0-15厘米的表土上方。下圖示意“倒置耕作”對(duì)土壤有機(jī)碳分布的影響。據(jù)此完成下面小題。
7．草地表層土壤有機(jī)碳含量較高的主要原因是（ ）
A．植被吸收較少B．淋溶作用較強(qiáng)C．土質(zhì)疏松多孔D．生物質(zhì)積累多
8．當(dāng)表層土壤有機(jī)碳不再增加時(shí)，可以實(shí)施下一輪“倒置耕作”?！暗怪酶鳌钡闹芷谧钸m宜為（ ）
A．10年B．15年C．20年D．25年
河流有機(jī)碳輸出是全球碳循環(huán)的重要組成部分。河流有機(jī)碳主要來(lái)源兩大類：顆粒有機(jī)碳（POC），主要來(lái)源于本地生物作用、流水沖刷剝蝕以及土壤淋濾等物理風(fēng)化作用產(chǎn)物；溶解有機(jī)碳（DOC），主要來(lái)自地表水和地下水的流動(dòng)搬運(yùn)。下圖示意2004—2017年葉尼塞河和勒拿河流域溶解有機(jī)碳（DOC）、顆粒有機(jī)碳（POC）的季節(jié)分布特征。兩流域生物量和人類活動(dòng)極少。據(jù)此完成下面小題。
9．影響圖示河流DOC季節(jié)差異的主要因素是（ ）
A．降雨多少B．水生植被和藻類繁殖生長(zhǎng)快慢
C．水溫高低D．河流流量大小
10．兩河流的POC相比，勒拿河輸出多，主要原因是（ ）
A．勒拿河流域地表凍土廣布B．勒拿河流域地勢(shì)起伏大，土壤侵蝕速度較快
C．勒拿河流域面積小，結(jié)冰期長(zhǎng)D．勒拿河流域植被覆蓋率低
11．近年來(lái)，圖示河流輸出有機(jī)碳顯著增多，原因可能是（ ）
A．氣候變暖B．降水增多C．農(nóng)業(yè)活動(dòng)增多D．自然災(zāi)害增加
12．閱讀材料，完成下列問題。
材料一熱融湖塘是因熱融作用引起地表塌陷形成的凹坑集水而成，又被稱為“熱喀斯特地貌。”近年來(lái)，我國(guó)青藏高原上的熱融湖發(fā)展迅速，冬季湖泊冰面可見一串串甲烷氣泡凍結(jié)在冰層中。有些熱融湖也會(huì)出現(xiàn)停止生長(zhǎng)現(xiàn)象，湖盆會(huì)被水生植物、泥炭和沉積物充填。
材料二夏季活動(dòng)層（季節(jié)性凍土層）融化，融水和降水順著裂隙下滲，到永凍層上部再次凍結(jié)，使得裂隙中的冰體積逐漸變大。根據(jù)裂隙的形態(tài)，冰會(huì)凍成上大下小的錐形，像楔子一樣順著裂隙往下方墜，被稱為“冰楔”。
材料三熱喀斯特湖演化過(guò)程中的碳循環(huán)示意圖。
說(shuō)出“熱喀斯特地貌”與喀斯特地貌地表特征的相似之處與成因上的差異。
簡(jiǎn)述熱融湖塘對(duì)大氣圈的影響。
(3)簡(jiǎn)述熱融湖塘演化過(guò)程中的碳循環(huán)過(guò)程。

主要表現(xiàn)
生物和大氣之間的碳循環(huán)
①綠色植物經(jīng)過(guò)光合作用將二氧化碳轉(zhuǎn)化為葡萄糖，儲(chǔ)存在植物體內(nèi)，經(jīng)過(guò)食物鏈的傳遞，成為動(dòng)物體的碳化合物
②植物和動(dòng)物的呼吸作用把攝入體內(nèi)的一部分碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳釋放到大氣，另一部分則構(gòu)成生物的機(jī)體或在機(jī)體內(nèi)貯存
③動(dòng)、植物死后，殘?bào)w中的碳通過(guò)微生物的分解作用也成為二氧化碳而最終排入大氣
生物與巖石之間的碳循環(huán)
一部分動(dòng)、植物殘?bào)w在被分解之前即被沉積物所掩埋而成為有機(jī)沉積物。這些沉積物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代，轉(zhuǎn)變成礦物燃料——煤、石油和天然氣等
巖石與大氣之間的碳循環(huán)
煤、石油和天然氣作為燃料燃燒時(shí)，其中的碳氧化成為二氧化碳排入大氣
大氣和海洋之間的交換
二氧化碳可由大氣進(jìn)入海水，也可由海水進(jìn)入大氣。這種交換發(fā)生在氣和水的界面處，由于風(fēng)和波浪的作用而加強(qiáng)。這兩個(gè)方向流動(dòng)的二氧化碳量大致相等
人類活動(dòng)對(duì)碳循環(huán)的影響
人類燃燒礦物燃料以獲得能量時(shí)，產(chǎn)生大量的二氧化碳，使大氣中二氧化碳濃度升高。這樣就破壞了自然界原有的平衡，可能導(dǎo)致氣候異常
參考答案
【典型例題】
【答案】通過(guò)種植灌木林，提高二氧化碳的吸收能力；避免修剪廢棄生物質(zhì)在自然分解過(guò)程中的二氧化碳排放；生物質(zhì)發(fā)電，減少化石能源的使用，減少二氧化碳排放；草木灰生產(chǎn)的復(fù)合肥，減少了化肥在生產(chǎn)和施用過(guò)程中的二氧化碳排放；發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳用于培養(yǎng)螺旋藻，減少了二氧化碳的排放。
【模擬演練】
1．D
依據(jù)圖文信息可知，大氣中的二氧化碳產(chǎn)生來(lái)源：煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒產(chǎn)生的二氧化碳；陸地上動(dòng)植物呼吸排放二氧化碳；海洋生物呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳，它們屬于碳源；因此排除①②③。由碳循環(huán)主要途徑模式圖可知，碳匯指從大氣中清除二氧化碳，主要有兩種方式：通過(guò)綠色植物（陸地植物、海洋植物等）的光合作用，將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)物；二氧化碳通過(guò)大氣降水溶于水并與水反應(yīng)生成碳酸，最后在各種水體中生成多種碳酸鹽，使二氧化碳減少。④⑤⑥正確，B正確。故選B。
2．C
循環(huán)使用淡水資源，是節(jié)約水資源的做法，但不能實(shí)現(xiàn)碳中和，①錯(cuò)誤；積極推廣生物碳匯技術(shù)，可以增加碳的吸收，促進(jìn)碳中和，②正確；調(diào)整優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，適當(dāng)降低化石燃料的消費(fèi)比重，提高清潔能源的消費(fèi)比例，可實(shí)現(xiàn)碳中和，③正確；將高耗能企業(yè)轉(zhuǎn)移出國(guó)這個(gè)措施不現(xiàn)實(shí)，④錯(cuò)誤；征收碳稅的主要目的是減少溫室氣體的排放，可在一定程度上促使企業(yè)向綠色循環(huán)的低碳方向發(fā)展，⑤正確；化石燃料廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等方面，所以不可能停止使用，⑥錯(cuò)誤。綜上所述，②③⑤正確，C正確。故選C。
3．D
二氧化碳的“凈零排放”不是犧牲經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而是通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)更好地發(fā)展，A錯(cuò)誤；實(shí)現(xiàn)碳中和主要通過(guò)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用率和使用新能源等途徑控制和減少煤炭等化石能源的使用，不會(huì)減少能源消耗總量，B錯(cuò)誤；CO2不是空氣污染物，C錯(cuò)誤；在實(shí)現(xiàn)“凈零排放”的過(guò)程中，因?yàn)槎趸紲p少，導(dǎo)致大氣保溫作用減弱，使全球氣候變暖趨緩，極冰融化速度趨緩，D正確。故選D。
物，它們主要來(lái)源于燃料燃燒和大規(guī)模的工礦企業(yè)。
4．B
在潮濕或地表積水的環(huán)境中，由于缺氧導(dǎo)致好氧微生物數(shù)量減少，死亡植物體受到的微生物分解作用緩慢，久而久之就會(huì)積累起一層覆蓋在土壤上的厚厚的有機(jī)物，這就是泥炭。 泥炭地的形成需要植被豐富、 死亡后在被水淹沒的地區(qū)逐漸腐化， 故B正確， ACD錯(cuò)誤。故選B。
5．C
據(jù)材料可知該排水系統(tǒng)包括了深渠和排水管網(wǎng)，該排水系統(tǒng)將地表的積水引到了地下， 所以對(duì)泥炭地水循環(huán)環(huán)節(jié)的影響主要體現(xiàn)在②下滲，同時(shí)深渠儲(chǔ)水使得表層水量減少，對(duì)泥炭地水循環(huán)節(jié)的影響主要體現(xiàn)在蒸發(fā)，②③對(duì)，C正確， ABD錯(cuò)誤。故選C。
6．A
根據(jù)材料可知，泥炭地如今可能出現(xiàn)兩種情況一種是“不時(shí)會(huì)遭受洪水侵襲”另—種是上空形成“陰霾現(xiàn)象”，說(shuō)明這兩類情況分別出現(xiàn)在不同的天氣現(xiàn)象下，洪水侵襲說(shuō)明降水多，低洼之處積水的水位過(guò)高形成，而陰霾則是降水少、干燥條件下形成的；霾是空氣中懸浮過(guò)多煙、塵等微粒形成的現(xiàn)象，陰霾現(xiàn)象則說(shuō)明此時(shí)云的顏色近似烏碳是由于大氣中含有非常多的黑色固體顆粒，而這個(gè)現(xiàn)象出現(xiàn)在泥炭地上空，說(shuō)明固體顆粒的來(lái)源正是下方的泥炭地，泥炭本身是死亡植物在積水環(huán)境下被緩慢分解的有機(jī)物，可燃性強(qiáng)，泥炭沼澤變干引起火災(zāi)產(chǎn)生了許多黑色顆粒懸浮在空中，形成“烏碳云”現(xiàn)象，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。
7．D
由所學(xué)知識(shí)可知，植被吸收較少與草地表層士壤有機(jī)碳含量關(guān)系不大，且“倒置耕作”對(duì)植被吸收影響較小，A錯(cuò)誤。淋溶作用是指土壤物質(zhì)中可溶性或懸浮性化合物（黏粒、有機(jī)質(zhì)、易溶鹽、碳酸鹽和鐵鋁氧化物等）在滲漏水的作用下，由土壤上部向下部遷移，或發(fā)生側(cè)向遷移的一種土壤發(fā)生過(guò)程。草地表層土壤有機(jī)碳含量較高，淋溶作用弱，B錯(cuò)誤。土質(zhì)疏松多孔與草地表層壤有機(jī)碳含量關(guān)系不大，C錯(cuò)誤。草地和草原由于季節(jié)性枯萎，導(dǎo)致積累下來(lái)的有機(jī)質(zhì)較多，故有機(jī)碳含量較高，且淋溶作用較弱，D正確。故選D。
8．B
讀圖可以看出，倒置耕作后，15年內(nèi)表層土有機(jī)碳一直保持增加，到15年后幾乎不再增加，故倒置耕作的周期最適宜為15年，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。
9．D
據(jù)材料可知，DOC為溶解有機(jī)碳，主要來(lái)自地表水和地下水的流動(dòng)搬運(yùn)。它與河流徑流量密切相關(guān)，兩河流位于北亞，以季節(jié)性積雪融水補(bǔ)給為主，春季流量大，流水的搬運(yùn)作用強(qiáng)，所以春節(jié)DOC輸出量大。D正確。兩河流位于北亞，春季降雨并不多，對(duì)其影響不是主導(dǎo)性的。A錯(cuò)誤。水溫高低、水生植被和藻類繁殖生長(zhǎng)快慢，不是河流DOC季節(jié)差異的主要因素，BC錯(cuò)誤。故選D。
10．B
據(jù)材料可知，顆粒有機(jī)碳（POC），主要來(lái)源于本地生物作用、流水沖刷剝蝕以及土壤淋濾等物理風(fēng)化作用產(chǎn)物。葉尼塞河和勒拿河流域地表凍土分布都很廣，生物量和人類活動(dòng)極少，不是勒拿河輸出多的主要原因，A錯(cuò)誤。凍土中儲(chǔ)存著大量有機(jī)質(zhì)，勒拿河流域地勢(shì)起伏大，流水沖刷剝蝕作用強(qiáng)，土壤、巖石中的有機(jī)碳更容易被流水搬運(yùn)，B正確。勒拿河流域面積小，說(shuō)法錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤。勒拿河流域植被覆蓋流率低，本地生物作用弱，應(yīng)推導(dǎo)得出勒拿河POC輸出少，D錯(cuò)誤。故選B。
11．A
圖中的兩河流都位于高緯度地區(qū)，隨著全球氣候變暖，北極地區(qū)凍土融化加劇，土壤中有機(jī)碳易被流水搬運(yùn)，A正確。降水的變化對(duì)多年凍土區(qū)土壤的水環(huán)境影響不大。B錯(cuò)誤。據(jù)材料，該區(qū)人類活動(dòng)極少，該地區(qū)農(nóng)業(yè)活動(dòng)并未增多，C錯(cuò)誤。自然災(zāi)害并未增加，D錯(cuò)誤。
12．(1)特征相似處：地表坑坑洼洼、凹陷不平。成因差異處：熱喀斯特地貌，凍土區(qū)的凍融作用；喀斯特地貌是流水侵蝕可溶性巖石而形成的。
(2)釋放出甲烷等溫室氣體，改變大氣成分；湖塘增多，水域面積擴(kuò)大，溫差變小，空氣濕度提高。
(3)湖底微生物分解有機(jī)殘?bào)w，釋放甲烷等溫室氣體；水生植物生長(zhǎng)，吸收二氧化碳固碳；熱融湖塘完全排水后，變成凍土地表，再次形成熱融湖塘，進(jìn)行下一次碳循環(huán)。