新疆作为我国盐碱化最严重的省区,占有全国盐碱地面积的三分之一。来自山区的冰雪融水,灌溉了只占新疆7%面积的绿洲,却养育了90%的人口。近年来新疆已成为我国棉花基地和一些特色农业基地,农业灌溉方式逐渐从传统的灌排洗盐(挖掘排水渠,用大水把盐淋洗走)转变为大面积的滴灌,但在大规模使用滴灌技术后,出现了新的生态问题——绿洲积盐(下图)和荒漠区植物无法生长。科学家们又改良思路,筛选出了几种优质“吃盐植物”在盐碱地进行种植,这些一年生的吃盐植物能把盐从土壤吸收到植物体内,人们再把这些植物从地上移走,盐分就彻底从土壤中带出来了。除能吃盐外,这些植物还是很好的蔬菜和饲料。
(1)分别比较“灌排洗盐”和“滴灌”在绿洲积盐与荒漠区植物生长产生的差异并分析原因。(2)说出当地种植“吃盐植物”可能产生的效益。
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金门海峡连接圣弗朗西斯科湾,海峡两岸陡峻,航道水深,夏季经常浓雾弥漫。跨越海峡的金门大桥于1937年建成通车,总长度2780米,用钢量达10万余吨,耗时4年,耗资达3550万美元。宏伟壮观的金门大桥是近代桥梁工程的奇迹,该桥每月吸引上百万游客到此游览。为了让金门大桥保持光鲜亮丽,管理部门定期开展刷漆维护等工作。下面左图为金门海峡位置示意图,右图为金门大桥景观图。
(1)分析夏季金门海峡大雾天气日数多的原因。
(2)分析金门大桥建设成本高的主要原因。
(3)简述金门大桥定期刷漆维护的主要原因。
大分水岭盆地(下图)是在地质历史时期板块挤压而成的;在该盆地内发育的常流河R向东通过垭口(高大山脊的鞍状坳口)注入北普特拉河;冰川期的北普特拉河源头山区冰川广布。后气候转暖,冰川大规模消融,北普特拉河径流量剧增,而R河流量却呈减少趋势并逐渐演变成季节性河流;同期,地壳运动使R河出口处的海拔逐步升至1990米,大分水岭盆地出口被封闭,由外流盆地演变为内流盆地并一直保持封闭状态(河流无法外泄)。近1万年来,大分水岭盆地平均海拔约2100米,年降水量为120~300毫米,沙丘广泛发育。
(1)从内外力作用的角度,分析冰川消融期大分水岭盆地封闭的原因。
(2)说明近1万年来,大分水岭盆地内沙丘广泛发育的原因。
(3)分析垭口处沙丘发育对阻止R河外流所起的作用。
神农架位于华中亚热带东部低山丘陵向西部高原山地的过渡区域,平均海拔约2000m。大九湖位于神农架西部的山间盆地,海拔1700m。地质学家在大九湖湖底沉积物中钻探获取了湖底以下六米深的沉积物,经检测沉积物年代涵盖末次冰期(距今40000年)至今。
下表是神龙架地区现代植被带分布及末次冰期植被带垂直迁移
深度(cm) | 岩性描述 |
0-50 | 灰黑色腐殖质,含有大量植物根茎 |
50-90 | 灰褐色腐殖质,含大量植物根茎 |
90-122 | 灰黑色泥炭.较细致密 |
122-161 | 灰色粘土 |
161-193 | 具有黑白相间纹层的粘土 |
193-260 | 灰白色粘土 |
260-274 | 灰白色粉砂质粘土 |
274-322 | 灰县色粘土(274-288cm) 夹带植物碎屑的灰色粘土(288-322cm) |
322-392 | 灰白色粘土{322-379cm) 灰白色黏土夹带细砂层(379-392cm) |
392-422 | 灰白色细砂含砾石 |
422-450 | 灰色黏土夹带零星有机质 |
450-520 | 灰白色黏土偶含砾石,略带有机质 |
520-550 | 灰白色黏土 |
550-600 | 灰绿色粘土(4550-569cm) 白色粘土(569-572cm) 灰绿色粘土(572-600cm) |
大九湖钻孔岩性描述
下图是大九湖钻孔不同深度岩性描述
(1)分别写出大九湖地区末次冰期和现代的植被带名称以及距今10000年沉积物的岩性描述。
(2)推测大九湖当前湖水的含沙量和透明度,并简要说明理由。
(3)总结末次冰期至今湖底沉积物沉积速度的变化规律。
克孜勒河发源于帕米尔高原与天山西南支脉高山区的结合部,目前该河建有大小10座水库。与我国西北部地区其他河流相比,克孜勒河水流比较稳定,但河水非常浑浊,该河河水中富含硫酸根离子,对盐碱化土壤具有很好的中和作用。下图示意克孜勒河出山口后的中下游部分河段,其中喀什以西地区的土地以砂卵砾石为主,盐碱化不严重,喀什以东地区的土壤以细砂和中细砂为主,盐碱化较严重。
(1)指出导致克孜勒河河水浑浊的主要外力作用。
(2)推测克孜勒河较西北地区其他河流水流稳定的原因。
(3)与喀什市以西地区相比,说明喀什市以东地区土地盐碱化比较严重的自然原因。
大同盆地位于山西省北部,四周群山环绕,分布着众多盐荒地。受断裂带影响,该盆地南侧不断沉降,早期形成含可溶性盐的湖相沉积物。1978年,为灌溉和防洪,在大同盆地桑干河上游修建了水库(下图),之后该水库周边盐荒地逐渐扩大。近年来,朔城区为改善当地土壤,以牛粪、菜叶等农业废弃物作为食物,在农田中养殖蚯蚓。
(1)分析大同盆地盐荒地盐分的主要来源。(2)描述图中所示桑干河流域盐荒地的分布特点。
(3)推测该水库的修建导致周边盐荒地扩大的机制。
(4)分析朔城区在农田中养殖蚯蚓对土壤的改良作用。
河套平原是我国著名的大型灌区,地处我国西部生态脆弱区,土壤次生盐碱化现象明显。其东侧的乌梁素海(湖)面积约300Km2,2002年被国际湿地公约组织列入国际重要湿地名录。该湖每年接受总排干渠3亿m3的尾水,最后排入黄河。图示意河套平原及乌梁素海(湖)位置。
(1)不合理灌溉是导致河套平原次生盐碱化的主要原因,说明该区土壤盐碱化形成的过程。
(2)排灌结合是解决河套平原土壤盐碱化的主要措施,分析该措施对乌梁素海(湖)水质的影响。
(3)分析乌梁素海(湖)对稳定黄河中下游水质所起到的作用。
材料一 我国某区域略图。
材料二 春雨是河套平原春季特有的一种自然灾害。该地主要位于中温带,春小麦在该地播种面积很大。河套平原地下水位较高,当春雨过大时,对春耕生产影响很大。群众说:“别处春雨贵如油,河套春雨使人愁。”
简述当地春雨灾害对农业生产的危害。
民勤绿洲地处河西走廊东北部石羊河流域下游地区,位于甘肃省武威市,被腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠包围。民勤绿洲生态脆弱、植被稀疏、沙化盐碱化严重,是我国风沙危害最严重和水资源最缺乏的地区之一。民勤绿洲是西北地区典型的灌溉农业区,主要的灌溉水资源是地表水和地下水。据统计研究,民勤绿洲土地退化类型主要是沙化退耕地与盐碱化土地,建立人工植被体系的关键是选择适宜民勤地区自然条件的造林模式,即选择适宜的造林树种和造林密度。据当地统计,柽柳造林成活率在85%—90%,年生长量可达1m,使土壤盐碱含量下降21.4%—35.1%,而且植被盖度可提高到35%以上。图左为民勤县区域图,图右为民勤绿洲1992年—2019年盐碱化程度变化统计图。
(1)请描述1992年以来,民勤绿洲土地盐碱化程度的变化趋势及其表现。
(2)从地理位置和风化作用的角度,分析民勤绿洲土壤含盐量高的主要原因。
(3)推测民勤县治理盐碱地选择种柽柳树的理由。
2014年7月,超强台风“威马逊”和“海鸥”接踵而至,使海南文昌市罗豆农场和铺前镇1.6 万亩良田变成盐碱地,5 至10年内无法种植常规作物。海南大学教授江行玉团队经过试种水晶冰菜,仅用半年时间,既达到了治理盐碱地目的,又让灾民获得巨大收益。水晶冰菜是原产于非洲的泌盐性多肉植物,叶片上长有类似冰珠泡状细胞,里面是分泌出来的盐分,其耐低温、贫瘠、盐碱、干旱,环境适应性强,侧枝多,是茎粗叶厚的多收性(多次采收)高营养蔬菜,因本身含有盐分,不仅病虫害少,而且烹制时不用放盐,售价高达每公斤30元。中国是盐碱地大国,水晶冰菜具有极大的推广价值。
(1)简述海南文昌良田变盐碱地的过程。
(2)说明种植水晶冰菜是如何实现盐碱地治理目的的。
(3)分析水晶冰菜种植在我国具有极大推广价值的原因。
河套灌区(图1)年引黄河水量占黄河过境水量的七分之一。乌梁素海是黄河流域最大的淡水湖泊,也是河套灌区水利工程的重要组成部分,接纳了河套地区90%以上的农田排水。在河套灌区,引黄河水灌溉—农田排水—乌梁素海调蓄净化—退水进入黄河,形成了一个完整的排灌系统。相较于农用地,盐荒地大多分布于地势低洼处,图2为河套灌区盐荒地和农用地土壤剖面中全盐量(单位质量水中所含各种溶解盐类的总和)的分布示意图。
(1)盐荒地的全盐量
(2)分别分析盐荒地和农用地土壤中全盐量垂直分布的形成原因。
(3)说明乌梁素海在排灌系统中发挥的生态作用。
盐渍土在我国广泛分布,给经济社会和生态环境带来了极大的危害。盐渍土中盐离子会减少土壤的空隙度、透水性和透气性,加重土壤的毛细作用(指水分和养分在毛细管内的流动和移动),盐分浓度过高还会严重阻碍植物生长。黄河三角洲濒临渤海湾与莱州湾,地势低平多盐渍土,严重限制了区域生态环境与经济的发展。
(1)说明黄河三角洲盐渍土的形成过程中的水盐运动。某实验团队为治理盐渍土,以消除毛细现象、阻断水盐迁移通道为原则,在黄河三角洲某试验区盐渍土下铺设了高孔隙材料以及致密性隔水材料(下图)。
(2)说明铺设高孔隙材料以及致密性隔水材料治理盐渍土的原理及过程。
(3)当地使用建筑垃圾和秸秆填充高空隙层,利用黄河淤泥充当致密层,这体现人地协调。对此做出合理解释。