Question

阅读图文材料，完成下列要求。

据长期地表观测资料显示，过去30年来的增温已促使北极地区土温升高1~3℃，永冻土随之解冻，大量碳将以甲烷或二氧化碳形式进入大气，成为加速气候变化的重要诱因。研究人员推测，地球平均气温每升高1℃，永冻土就放出相当于煤、石油和天然气4-6年释放出的温室气体。与此同时，以猛犸象为代表的大型食草动物的残体出露地表，有些动物残体保存非常完整。猛犸象的身体结构具有极强的御寒能力，它们生活在第四纪大冰期时亚欧大陆北部与北美大陆北部的寒冷地区。一些科学家认为，随着气候转暖，最后一批西伯利亚猛犸象大约于公元前2000年灭绝。图为北极地区示意图。

（1）指出北极地区永冻土中释放的碳的来源。

（2）指出永冻土中释放的碳对气温的影响，并从大气受热过程度分析原因。

（3）分析气候变暖对猛犸象灭绝的影响，为“气候变酸猛犸象灭绝这一观点找到科学依据。

（4）解释猛犸象等大型动物残体能长时间保存完整的自然原因。

Answer

（1）直接封存于冻土中的一氧化碳、甲烷等气体（冰间隙中的二氧化碳、甲烷等气体）；土壤中未被分解完的有机物；未被完全分解的动植物。

（2）影响：气温上升。原因：永冻土中的碳以甲烷或二氧化碳形式进入大气（增加大气中甲烷和二氧化碳的量），甲烷和二氧化碳能强烈吸收地面长波辐射，减少地面辐射进入宇宙空间的部分；大气吸收地面辐射后增温，大气逆辐射增强，对地面的保温作用增强（温室效应增强）。

（3）气候变暖，猛犸象被迫向北方迁移，活动区域缩小，草场植物的数减少，种类发生变化，食物变得匮乏。

（4）高纬度地区，气温低，微生物活动减弱，分解极慢；冻土层隔绝了与外界大气的热量交换，使地下一直处于低温冻结状态。

【解析】

本题考查北极地区碳的来源及对气温的影响、全球气候变暖的影响、大型动物残体能长时间保存完整的自然原因等知识点。

（1）首先，明确“碳”的概念和在自然界中存在的形式。第二，明确永冻土的环境特点。由此分析，永冻土中温度低，土壤中的水分处于冻结状态，微生物活动微弱，其中有很多未分解的动植物；高纬度地区，土壤中所含有的有机物本身比较多，如中国东北的黑土；土壤颗粒间的空隙和冰中的空隙甲都有含有气体。

（2）根据材料“大量碳将以甲烷或二氧化碳形式进入大气”， 甲烷、二氧化碳等都属于温室气体，永冻土中释放的碳增加大气中温室气体的含量，温室效应增强，造成全球气温进一步升高。大气受热过程包括“太阳暖大地”、“大地暖大气”、“大气还大地”三个过程，温室效应涉及“大地暖大气”、“大气还大地”两个过程。甲烷和二氧化碳强烈吸收地面长波辐射；大气吸收地面辐射后增温，大气逆辐射增强，对地面的保温作用增强

（3）气候变暖对动物生存的影响一般从气温对动物生理的直接影响、对食物和生存空间等的间接影响分析。根据材料“以猛犸象为代表的大型食草动物”“猛犸象的身体结构具有极强的御寒能力，它们生活在第四纪大冰期时亚欧大陆北部与北美大陆北部的寒冷地区。随着气候转暖，猛犸象灭绝”可知，猛犸象适合生活在寒冷的环境中，从时间来看，生活在冰期，从空间来看，分布在高纬度冻原地带。在冰期，森林面积较小，高纬度地区严寒的气候条件发育了大面积的草原（苔原），是猛犸象重要的生活场所。随着气候变暖，猛犸象被迫向北方迁移，活动区域缩小，植被由草原变成森林，草原面积减小，食物变得匮乏。

（4）猛犸象等大型动物残体能保存完整的最主要原因是高纬度地区温度低，动物残体分解缓慢，冻土层就像是一个天然的大冰箱，使得猛犸象一直处于冷冻状态。