青藏高原多年冻土区植被演替(高考热点)

一、单选题

青藏高原永久冻土广布，冻土上常覆盖高山草甸等草本植被和少量森林植被。随着全球气候变暖，青藏高原永久冻土区的冻土面积和厚度变化显著，并引发水循环和植被类型改变。下图为模拟青藏高原某永久冻土区封闭环境下2015-2100年草甸植被和冻土的演化趋势。据此完成下面小题。

1．预测图示三个阶段，该区域水循环的主要变化特征为（）

A．前期-中期，蒸腾量下降B．前期-中期，地下径流减少

C．中期-后期，下渗量增大D．中期-后期，地表径流增多

2．导致草甸后期生长状态改变的主要原因是（）

①植被根系浅②地下水位低③土壤水增多④土壤较疏松

A．①②B．①③C．②④D．③④

3．推测该区域中期-后期的植被演替方向为（）

A．草甸面积增加，森林面积减少B．草甸面积减少，森林面积增加

C．草甸和森林面积均增大D．草甸和森林面积均减少

青藏高原冻土区是世界中、低纬度地带海拔最高、面积最大的冻土区，植被以沼泽化草甸和高寒草甸为主，灌木很少。随着全球气候变暖，青藏高原冻土区植被会发生明显的演替，导致蕴藏的大量有机碳以气态形式释放。据此完成下面小题。

4．在全球气候变暖背景下，青藏高原冻土区植被演替过程最有可能是（）

A．高寒草甸—高寒草原—沼泽化草甸—高寒荒漠B．高寒草甸—沼泽化草甸—灌木林带—针叶林带

C．沼泽化草甸—高寒草甸—灌木林带—针叶林带D．沼泽化草甸—高寒草甸—高寒草原—高寒荒漠

5．进一步研究发现，长期增温后青藏高原高寒草甸物种组成会发生明显改变，深根系的禾草增加、浅根系的莎草减少，植被物种的这种变化主要是为了（）

A．吸收水分B．汲取养分C．抗寒耐碱D．抵御强风

青藏高原长江源区冻土型沼泽湿地对气温变化极为敏感。研究发现，多年冻土具隔水作用，将地下水分为冻结层上水和冻结层下水。在低温多年冻土区，冻结速度快，水分损失小，利于高寒沼泽草甸生长。季节性冻融将冻结层上水固定和释放，通过缓慢消融供给植被生长。下表示意长江源区季节性冻土活动层厚度与典型植被对应关系。据此完成下面小题。

6．随着气候变暖，多年冻土融化，长江源地区自然环境即将出现的变化是（）

A．地下水位上升B．沼泽湿地萎缩C．湿生植被增多D．冻土活动层变薄

7．若长江源区气候持续变暖，推测当地植被的演替顺序可能是（）

①高寒荒漠草原 ②高寒沼泽草原 ③高寒干草原 ④高寒草甸

A．①③④②B．③①②④C．②③①④D．②④③①

大兴安岭北部的植被演替对冰期、间冰期多年冻土环境变化的响应较为敏感。在末次冰期，多年冻土扩张，地表更加干旱，耐寒耐旱、根系较浅的陆生草本植物得以扩张。在间冰期升温阶段，多年冻土融化，湿地面积扩大，水生植被、苔藓和乔木等大量繁殖，形成森林湿地景观。研究表明东北黑土区坡耕地每年3～4月受冻融作用和融雪侵蚀影响，黑土流失严重。下图示意多年冻土变化及其对植被演替的影响。完成下面小题。

8．冰期降温后，该地土壤的特征是（）

A．水分增加B．肥力提高C．有机质分解慢D．粒径变小

9．间冰期森林湿地形成的主要条件是（）

A．夏季冻土完全消融B．地表水不易下渗

C．水生植被大量繁殖D．有机质大量增加

北极苔原是全球重要的土壤碳库分布区，储存着约占全球三分之一的土壤有机碳。苔藓和地衣是该区域传统优势植被。受全球气候变化影响，苔原区低矮灌木逐渐取代苔藓和地衣成为优势植被，促使该区域由碳库向碳源转变。据此完成下面小题。

10．北极苔原成为全球重要土壤碳库的自然原因是（）

A．土壤有机物分解缓慢B．苔原有机物生产量大

C．苔原植被光合作用强D．土壤淀积层埋藏深厚

11．相较于传统优势植被，演替植被（）

A．垂直结构更加简单B．对土壤养分需求量小

C．加剧浅层冻土融化D．促进土壤有机碳积累

优势种是指在群落中个体数量多、生物量大、覆盖度高，对群落结构、环境形成和其他物种生存起主要控制作用的物种。海螺沟冰川退缩区位于四川盆地与青藏高原交界处的贡嘎山东坡，受人为干扰较小。海螺沟冰川退缩期间，冰川退缩区形成了较为完整的植被演替序列。目前该退缩区典型植被主要有黄芪（草本）、沙棘（灌木）、冬瓜杨（乔木）和云冷杉（乔木）；冬瓜杨和云冷杉相比，冬瓜杨繁殖能力较强，但喜阴的云冷杉树干更高、竞争力更强。下图示意海螺沟冰川退缩区部分采样点分布，不同采样点冰川消融时间不同、植被的优势种不同。据此完成下面小题。

12．该冰川退缩区早期原生裸地限制植被生长的主要原因是（）

A．热量不足B．水分较少C．土壤贫瘠D．种源较远

13．图中甲、乙、丙、丁四地的优势种分别是（）

A．甲—云冷杉、乙—冬瓜杨、丙—沙棘、冬瓜杨、丁一黄芪

B．甲—冬瓜杨、乙—沙棘、冬瓜杨、丙—云冷杉、丁一黄芪

C．甲—黄芪、乙—云冷杉、丙—沙棘、冬瓜杨、丁一冬瓜杨

D．甲—黄芪、乙—沙棘、冬瓜杨、丙—冬瓜杨、丁一云冷杉

二、综合题

14．阅读图文材料，完成下列问题。

青藏高原多年冻土区储存了全球约一半的有机碳。近年来，随着全球变暖，青藏高原多年冻土区土温持续升高、厚度变薄，原先被冻结的有机质在微生物作用下快速分解并释放出二氧化碳，致使土壤有机碳流失61%，部分区域从“碳汇”转向“碳源”。下图示意青藏高原冻土空间分布。

(1)描述青藏高原多年冻土的空间分布特征。

(2)解释气候变暖导致多年冻土中有机碳快速分解的原因。

(3)简述“碳源”化对青藏高原冻土区土壤造成的不利影响。

15．阅读图文材料，完成下列要求。

漠河盆地位于黑龙江省西北部、大兴安岭山脉北端。其地处欧亚大陆多年冻土带南缘，多年冻土分为上下两层，上层为夏融冬冻的活动层，下层为多年冻结层。某科研团队在盆地的多年冻土区，钻取从地表垂直向下至基岩的完整土岩样本，通过分析样本中的孢粉（植物孢子与花粉）化石，重建当地植被演替与气候变化过程。如下图为研究区不同气候时期多年冻土垂直剖面及地表植被分布。

(1)分析间冰期冻土对漠河盆地形成大面积沼泽的影响。

(2)分析漠河盆地从间冰期过渡到冰期后，地表植被演替的原因。

(3)说明漠河盆地利于古植被和古气候研究的有利条件。

16．阅读图文材料，完成下列问题。

多年冻土分为上下两层，上层为夏融冬冻的活动层，下层为多年冻结层。三江源区广泛分布的多年冻土，为高寒沼泽、草甸等湿生植被群落提供了稳定的水热环境。近几十年来，受全球气候变化影响，多年冻土退化，部分地区植被也随之出现演替。植被可以通过改变地表反射率、调节蒸腾散热作用与土壤导热能力等方式，反作用于冻土的形成和发展。下图为三江源区多年冻土退化与植被反馈的作用机制示意图。

(1)简述全球气候变化背景下，三江源区多年冻土的变化特征。

(2)分析三江源多年冻土区植被演替的原因。

(3)说明三江源地区植被演替对多年冻土变化的作用机制。

17．阅读图文材料，完成下列要求。

贡嘎山位于四川盆地与青藏高原交界地区，海螺沟冰川退缩区位于贡嘎山东坡，属山地寒温带气候类型，冰川退缩较明显，但受人为干扰较小。海螺沟冰川退缩期间，冰川退缩区形成了较为完整的植被演替序列。下图示意1860—1990年海螺沟退缩区海拔高度和植被分布。

(1)描述1860—1990年海螺沟冰川退缩的时空变化特点。

(2)据图简述1860—1990年海螺沟冰川退缩区植被演替过程。

(3)简析海螺沟某海拔范围内，植被演替过程中灌草等先锋植被数量减少的原因。

18．阅读图文材料，完成下列问题。

当冰川消融后，冰川退缩区常经历“裸地—地衣—苔藓—草本—灌木—乔木”的植被演替过程。则普冰川位于青藏高原东南缘。冰川末端地势平坦，海拔仅3477米，远低于该地区林线（约4300—4700米），冰碛物中细颗粒物质含量高。科研人员对海拔3300—3500米的冰川退缩区进行植被采样研究。研究发现：退缩区植被演替经历了“灌木—落叶阔叶林—针阔叶混交林—针叶林”四个阶段；近年来，区域气候变暖对群落演替速度影响显著。下图示意则普冰川位置和11个研究采样点的分布。

(1)推测从S1至S10采样点植被类型的变化，并说明理由。

(2)分析则普冰川退缩区植被演替未经历“地衣—苔藓—草本”阶段的自然原因。

(3)推测区域气候变暖对则普冰川退缩区植被演替速度的影响，并说明理由。

19．阅读图文材料，完成下列要求。

北极苔原植被以耐寒喜湿的低矮苔藓、地衣、灌木和草本植物为主，对气候变化作出快速响应。苔原植被分布格局一定程度上会受局部微地形的土壤水分驱动，水分较高的区域通常以湿生禾草类植被为主，相对干燥区域以矮灌木占优势。研究表明，北极苔原植被变化与多年冻土融化关联。在排水不良、地下冰含量丰富的低地苔原，冻土容易发生突发性融化，导致地表塌陷积水，并引发植被群落演替与生态变化。下图是冻土融化前后的北极苔原植被状况。

(1)分析苔原带植被矮小的自然原因。

(2)描述图中冻土融化前后的苔原植被演替情况，并说明因气候因素导致演替发生的地理过程。

【参考答案】

1．C前期-中期：植被变得更茂密，蒸腾量应该是上升而非下降，A错；植被根系更发达，会增加下渗，地下径流会增加，B 错。中期-后期：地下水位线下降，冻土层变薄，活动层变厚，水分更容易下渗到深层，下渗量增大；同时，地下水位下降，地表径流会减少，D错。故选C。

2．A前期-中期植被快速生长，但根系未深入，后期冻土融化、地下水位下降后，根系难以吸收深层水分，①正确；图中显示后期地下水位线明显下降，植被缺水，②正确；土壤水增多会促进植被生长，与“枯萎”矛盾，③错误；土壤疏松利于根系伸展，不是枯萎原因，④错误；综上，①②正确，A项正确；BCD项错误；故选A项。

3．B中期-后期：草甸植被因缺水枯萎；而气候变暖、冻土融化，水热条件改善，森林面积会增加。B项正确；后期草甸因地下水位下降、根系较浅而缺水枯萎，草甸面积会减少；同时气候变暖、冻土融化，区域水热条件改善，森林面积应增加。A项错误；后期草甸因缺水出现枯萎，生长条件恶化，面积会缩减；仅森林面积因水热条件改善而增加，因此“均增大”不成立，C项错误；虽然草甸面积因缺水减少，但气候变暖、冻土融化后，区域热量和水分条件更适合森林生长，森林面积会增加，因此“均减少”不成立，D项错误；故选B项。

【点睛】植被演替是指在某一区域，一个植物群落被另一个群落逐渐替代的过程。它始于环境恶劣的裸地或受干扰的退化地，通过一系列阶段，最终发展为与当地气候和土壤条件相适应的稳定群落——即顶极群落。这一过程体现了生态系统自我修复与优化的能力。

4．D 在全球气候变暖背景下，冻土区冻土融化，土壤水分下渗加剧，蒸发加强，地表湿润度下降，沼泽化草甸依赖湿润环境，会逐渐被更耐旱的高寒草甸取代。随着干旱加剧，高寒草甸退化为高寒草原，最终演变为高寒荒漠，D正确、A错误；青藏高原海拔很高，针叶林带在青藏高原高海拔地区难以形成，BC错误；故选D。

5．A 气候变暖导致冻土融化，表层水分下渗，土壤变干，深根系禾草通过更深的根系吸收深层水分，适应干旱环境，浅根系莎草因无法获取表层水分而减少，这种变化主要与水分吸收能力有关，A正确；长期增温后，相对较温暖的环境下，植被的变化不是为了抗寒，C错误；土壤养分主要集中在表层，深扎根不是为了汲取养分，长期增温后，风力不一定变强，BD错误。故选A。

【点睛】高寒草甸主要分布在海拔较高、气候寒冷湿润的地区，土壤水分条件较好，植被以多年生草本植物为主，植被覆盖度较高，生物多样性较为丰富。而高寒草原则分布在相对干旱、土壤水分较少的区域，植被以耐旱的禾本科植物为主，植被覆盖度较低，生物多样性相对较少。

6．B 在低温多年冻土区，冻结速度快，水分损失小，随着气候变暖，冻结速度变慢，水分损失增加，沼泽湿地萎缩，B正确，C错误。地下水位不一定上升，有可能依然存在地下冻土，A错误。冻土活动层变厚，永久冻土变薄，D错误。故本题选B。

7．D 长江源区气候持续变暖，活动层的厚度不断增加，植被依次演变为高寒沼泽草原、高寒草甸、高寒干草原、高寒荒漠草原，故本题选D。

【点睛】全球气候变暖的影响：①对海平面和海岸带的影响海水侵蚀作用加强；土地盐碱化；陆地污水排放受阻；港口、巷道功能受影响；风暴潮作用加强；海水入侵；淹没沿海低地；洪涝灾害加剧。②对水循环过程的影响：蒸发加大；加剧供需矛盾；旱涝灾害多发。③对生态系统的影响：生物多样性减少；土地荒漠化。④对农业的影响：高纬度产量增高，中低纬度农业生产条件变差。⑤对工业的影响：减少高纬度地区供暖的能源消耗，增加低纬度地区制冷的能源消耗。排放温室气体的工业受到限制；节水节能技术、耐高温耐干旱技术获得广阔市场。

8．C 题干明确说明冰期多年冻土扩张后地表更加干旱，土壤水分减少，A错误。

冰期地表以浅根系草本为主，低温环境下生物量有限，且题干无肥力提升的相关依据，B错误。

冰期降温后气温显著降低，微生物活性被抑制，土壤中的有机质分解速度大幅减慢，符合低温环境的土壤特征，C正确。

冰期冻土扩张、冻融风化作用强，且无细粒物质大量富集的条件，土壤粒径不会变小，D错误。

9．B 该地仍存在多年冻结层，夏季仅表层活动层消融，冻土并未完全消融，A错误。

间冰期升温后上层冻土部分融化，但下部多年冻结层仍为不透水层，阻碍地表水向下渗透，地表积水形成湿地，满足水生植被、乔木生长的森林湿地条件，是核心成因，B正确。

水生植被大量繁殖是湿地形成后的表现，并非森林湿地形成的条件，C错误。

有机质增加是森林湿地发育后的结果，不是形成森林湿地的前提条件，D错误。

10．A 北极苔原纬度高，气候寒冷，微生物活性弱，土壤中的有机碳分解速度慢，大量有机碳不断积累在土壤中，因此成为重要土壤碳库，A正确；

北极苔原气候寒冷，植被生物量小，有机物生产量小，光合作用弱，B、C错误；

北极苔原土壤发育程度低，土层薄，淀积层浅薄，D错误。

11．C 演替后的优势植被是低矮灌木，相较于苔藓、地衣：灌木植株更高，垂直结构更复杂，A错误；

灌木生物量更大，对土壤养分的需求量更大，B错误；

低矮灌木增加地表吸热效率，导致土壤温度升高，加剧浅层冻土融化，C正确；

由材料可知，植被变化后区域由碳库转为碳源，说明有机碳被分解释放，有机碳积累减少，D错误。

12．C 该地海拔约2900m，属于山地中海拔区域，冰川消融后裸地夏季气温能够满足草本植物生长需求；后续演替还能长出乔木，说明热量并非制约早期植被生长的主要因素，A错误。

临近冰川，有持续冰川融水补给，土壤、地表水分充足，不存在缺水问题，B错误。

冰川退缩后的原生裸地只有冰碛碎石，几乎无腐殖质、土层极薄，肥力极差，植物难以扎根汲取养分，是限制早期植被发育的核心因素，C正确。

区域人为干扰小，外围山地分布完整植被群落，风、动物可携带种子到达裸地，种源距离不是主要限制，D错误。

13．D 甲紧邻冰川，是演替最早阶段出现草本黄芪；乙土壤发育，灌木沙棘为主，伴生先锋乔木冬瓜杨；丙：冬瓜杨凭借强繁殖力成为优势乔木；丁距离冰川最远，演替最久，遮阴环境成熟，云冷杉竞争力更强，取代冬瓜杨成为优势种，完全匹配演替规律与物种特性，D正确，ABC错误。

14．(1)多年冻土分布面积广，集中分布在青藏高原内部（腹地）；高原边缘多为季节冻土，多年冻土主要分布在中部高海拔区域；空间分布不均匀，高原内部连片分布，周边区域分布零散破碎。

(2)全球气候变暖，土温升高，多年冻土消融变薄，深埋地下的有机碳解冻出露；冻土融化，土层孔隙增大，土壤透气性提升，土壤氧气供给增多；地温升高，提升微生物活性，微生物大量繁殖，加速有机碳的分解。

(3)土壤有机碳大量损失，有机质含量下降，土壤肥力降低；有机质损耗，破坏土壤团粒结构，土壤理化性质恶化；冻土消融，土层稳定性变差，土壤抗侵蚀能力下降，加剧土壤退化；冻土融化，易发生土层沉陷，土层破碎，土层厚度减小。

15．(1)冻土厚度大、分布广，冻土融水量大；间冰期冻土层未完全融化，多年冻结层阻碍融水下渗；冻土易热融沉陷形成洼地，利于汇水成沼泽。

(2)气候趋冷（趋干），陆生草本耐寒（耐旱）能力更强；地表水体冻结，沼泽水生环境消失，水生草本萎缩；冰期冻土厚度增大，乔木根系难以向下伸展逐渐退化；土壤冻结加剧后有效养分不足，影响乔木正常生长。

(3)低温抑制微生物活动，利于植物孢粉完好保存；位置偏远，人类活动干扰小，植物孢粉样本原始性高；位于欧亚大陆多年冻土南缘，冻土对气温变化敏感；地处东亚夏季风北界，对季风变化响应快速；地势低洼，沉积连续稳定，样本保存条件好；纬度较高，冻土厚度大，便于获取完整沉积样本。

16．(1)活动层厚度增加，多年冻结层厚度变薄；多年冻土面积减小（或冻土连续性被破坏，融区扩大），从低海拔向高海拔退缩；活动层融化期延长，冻结期缩短。

(2)活动层厚度增加，地下水位下降，地表径流减少，喜湿植被退化；全球气候变暖（区域平均气温持续上升），蒸发加剧，表层土壤含水量减少。

(3)植被由最初的高寒沼泽草地向高寒草原演替，植被覆盖率降低导致地表裸露区域增多，地表升温，加速冻土融化；植被覆盖率降低，蒸腾散热作用减弱，加剧冻土退化；植被覆盖率降低，热量更易向下传递至冻土层，加速冻土退化。

17．(1)时间：随时间推移，退缩速度加快；空间：由低海拔向高海拔退缩。

(2)早期冰川退缩区，土壤肥力低，生长以灌草为主的先锋植被；随着先锋植被对自然环境的改造，以冬瓜杨为主的落叶阔叶林逐渐代替灌草等先锋植被，形成了落叶阔叶林；因海螺沟整体气温较低，针叶林竞争力更强，阔叶林逐渐向针叶林演替，最终形成以针叶林为主的顶级群落。

(3)随着灌草等先锋植被对自然环境的改造，落叶阔叶林数量增多；乔木的出现导致高度较低矮的灌木光照变差，生长受限；种间竞争力弱，导致数量逐渐减少。

18．(1)自S1至S10（随海拔升高）依次为：针叶林、针阔混交林、落叶阔叶林、灌木。原因：海拔越高，冰川消融时间越晚，植被演替开始时间越晚、等级越低。

(2)退缩区（海拔低）气温高，（受西南季风影响）降水丰富，水热条件好；冰碛物颗粒细，无需低等植物长期改良土壤即可保证植被生长；海拔低于林线，周边种源充足，灌木、乔木种子扩散迅速。

(3)速度加快。理由：该区域水分充足，热量条件对植被演替影响更显著；气候变暖，热量条件变好，利于先锋植被生长和土壤发育，群落演替速度加快。

19．(1)气候严寒，热量不足，低温限制了植物的生长；北极地区风力强劲，矮小的植株可抵御强风；北极地区冻土广布，土壤浅薄贫瘠，根系难以深扎，养分不足。

(2)植被演替：矮灌木、旱生草本群落演替为湿生草本群落；矮灌木、旱生草本减少。地理过程：在全球气候变暖背景下，北极地区升温幅度大，导致富冰冻土融化；地下冰融化成水后体积收缩，导致地表塌陷并汇水成塘；原有灌木、旱生草本因水淹死亡，湿生草类植被迅速占据优势。