Question

阅读图文资料，完成下列要求。

材料一 降雨发生时，雨滴由一定的高度降落到地表，具有一定的雨滴动能。雨滴动能作用于地表，导致土壤结构破坏，土壤团粒被分散、溅起和增强地表薄层径流紊动等现象称为雨滴溅蚀作用，雨滴溅蚀是土壤侵蚀的初始过程。

材料二 近年来，许多地理学者针对喀斯特坡耕地土壤侵蚀中的降雨因素，通过室内模拟降雨或野外定位监测对喀斯特坡耕地土壤侵蚀基本特征进行了研究。某高校林学院研究团队，在研究降雨下喀斯特坡耕地土壤养分输出机制时，通过查阅资料和实地调查等前期准备工作，采用了室内模拟降雨方式进行，下图为研究团队获取的部分实验数据资料。

（1）与野外定位监测相比，说明研究团队采用室内模拟降雨的原因。

（2）说出该实验前期准备工作所涉及的具体方面。

（3）据材料分析地表泥沙量随降雨历时的变化趋势。

（4）喀斯特坡耕地土壤侵蚀可能会带来哪些生态环境问题？

Answer

（1）获取研究数据时间较短，加快项目研究进度；根据研究需要，实验过程及要素可控制；受外界因素影响小，实验过程及数据观测难度小。

（2）实地测量坡地的坡度（或坡长）；实地采集土壤样本；植被覆盖率调查；查阅当地气象统计资料。

（3）10-20分钟内，迅速上升达到最大值，之后呈减小趋势。在降雨发生时（10-20分钟内），地表土壤松散物质多，雨滴溅蚀，堵塞土壤孔隙，雨水下渗减少，地表径流量增加，同时增强了地表径流的紊动强度，侵蚀能力增强，地表泥沙量增大；随降雨时间的延长，地表土壤松散物质减少，加之雨滴对土壤的溅蚀能力一定，因此随径流流失的泥沙量相应减少。

（4）浅薄的土层被侵蚀，石漠化加剧；土壤有机质含量下降，土地退化；地表水体富营养化及地下水环境的污染；生物多样性减少。

【解析】

本题主要考查土壤侵蚀的实验准备、过程及对生态环境的影响。

（1）本题主要考查室内模拟实验的好处，主要从时间短、要素可控、受外界影响小、观测难度小等角度来说明。室内模拟降雨，获取研究数据时间较短，能够加快项目研究进度，提高研究效率；在室内进行模拟实验，实验过程及要素是可控制的；受外界因素影响小，实验过程及数据观测比较容易完成。

（2）因为该实验主要研究“降雨下喀斯特坡耕地土壤养分输出机制”，其中关键词包括“降雨”“坡耕地”“土壤”“输出”等，所以与该实验相关的因素就应该包括天气情况、坡度、土壤性质与结构、植被覆盖等，具体来说，实验前期要实地测量坡地的坡度（或坡长）；实地采集土壤样本；植被覆盖率调查；查阅当地气象统计资料。

（3）据图可知，以降水20分钟为界，之前，泥沙量迅速增加，之后，泥沙量减小，所以分析时要从20分钟之前和20分钟之后分别进行分析。在10-20分钟内，降雨发生时间较短，地表土壤松散物质多，雨滴溅蚀，堵塞土壤孔隙，雨水下渗减少，地表径流量增加，同时增强了地表径流的紊动强度，侵蚀能力增强，地表泥沙量增大；20分钟后，随降雨时间的延长，地表土壤松散物质减少，加之雨滴对土壤的溅蚀能力是一定的，因此随径流流失的泥沙量相应减少。

（4）本题主要考查土壤侵蚀带来的生态环境问题。生态环境问题一般包括生态破坏和环境污染。喀斯特地貌区浅薄的土层被侵蚀后，会导致基岩裸露，石漠化加剧；土壤被侵蚀，土壤有机质含量大大下降，土地退化；侵蚀过程中携带大量营养物质和污染物质进入水体，会导致地表水体富营养化及地下水环境的污染；生态环境遭到破坏，会使得生物多样性减少。