冬、夏季高邮湖内源类有机物占湖水溶解性有机物比例的高低

作者：地理人来源：未知时间：2023-09-20 阅读：次字体：大中小在线投稿

　　【试题】37.阅读图文材料，完成下列要求。(28分)

　　湖水中溶解性有机物可分为内源类有机物(主要来自湖中浮游生物排放和降解)和外源类有机物(主要为入湖河水挟带的腐殖质等)。图7所示湖泊均为可人工调控水量的天然湖泊，其中洪泽湖有淮河注入，泥沙沉积多，湖底高于周边地面。有研究表明，各湖溶解性有机物含量多在夏季达到峰值，外源类有机物降解量秋季大于夏季;洪水期不泄洪和泄洪两种情形下，湖水中溶解性有机物含量差异大;洪泽湖溶解性有机物含量峰值出现的时间常滞后于其他湖泊。

　　(1)指出冬、夏季高邮湖内源类有机物占湖水溶解性有机物比例的高低。(4分)

　　(2)说明图示湖泊溶解性有机物含量多在夏季达到峰值的气候原因。(6分)

　　(3)解释图示湖泊外源类有机物降解量秋季大于夏季的原因。(4分)

　　(4)分析洪水期不泄洪和泄洪两种情形下，湖水中溶解性有机物含量不同的原因。(8分)

　　(5)根据洪泽湖的特征,解释洪泽湖溶解性有机物含量峰值出现时间常滞后的现象。(6分)

　　【参考答案】(1)冬季内源类有机物占湖水溶解性有机物比例高;夏季内源类有机物占比下降(低)。

　　(2)夏季气温高，湖泊水温高，浮游生物量大;降水量大，入湖河水挟带的腐殖质多。

　　(3)秋季湖水更新慢，已积累的外源类有机物多。

　　(4)不泄洪：洪水挟带的腐殖质，直接增加了湖水中溶解性有机物累积量。加之腐殖质可分解出营养盐，促进浮游生物的生长，湖水中溶解性有机物含量高。

　　泄洪：入湖河水中溶解性有机物含量低、下泄湖水中溶解性有机物含量高，稀释作用强，湖水中溶解性有机物含量低。

　　(5)淮河注入洪泽湖，夏季人湖水量多;湖底高于周边地面，防洪压力大，调峰(泄洪)更为频繁，且持续时间长。

　　【考查目标】案例选择充分体现新课标注重区域认知和综合思维等地理学科核心素养的培育要求。试题涉及了气候、水文、土壤、地貌等高中自然地理大部分内容，将高中自然地理主要内容融为一题，设问与新课标培养目标结合紧密。“湖水中溶解性有机物含量的变化”是本题的核心线索，通过不同角度设问，考查学生对湖水中溶解性有机物含量的变化过程的理解程度。本题对高中地理教学具有一定启示意义，引导教学更加关注自然地理过程以及人类活动对自然地理过程的影响。

　　【试题分析】案例材料主要介绍了一项地理科学研究的结果，研究对象选择了我国东部南北分布的五个湖泊，分属亚热带和暖温带。这五个湖泊均为可人工调控水量的天然湖泊，通过京杭大运河和南水北调东线工程，将五个湖泊连为一体，采用引水、调水、调峰、泄洪等手段，既实现了跨流域调水的经济目的，又明显提升了湖泊水质，减轻了洪水危害，在一定程度上实现了各湖泊的人地和谐。这五个湖泊是研究人地关系的理想对象，有利于深入理解人地关系的区域性特征，避免人地关系概念化和简单化。将观测指标设定为湖水中溶解性有机物含量，研究结论对解释湖泊富营养化和碳排放有重要学术价值。对湖水中溶解性有机物含量存在时间差异和空间差异的对比研究，有利于培养时空综合的分析思路。

　　湖水中溶解性有机物可分为内源类有机物和外源类有机物。内源类有机物主要来自湖中浮游生物排放和降解，其含量与水温、营养盐、微生物生长与死亡后降解有关，体现了要素间综合作用。外源类有机物主要为入湖河水挟带的腐殖质等。外源类有机物成分复杂，其中来自土壤腐殖质的淋溶和侵蚀物占比较高，其性质与溶解度较高的腐殖酸(富里酸等)相近。案例材料将外源类有机物简化为腐殖质类有机物，是将问题简化，有利于与高中地理新增设的土壤地理教学内容相联系。分类监测内源类有机物和外源类有机物含量及其变化，有利于区分要素间综合作用和区域间相互作用，内源类有机物和外源类有机物的相互作用则体现了综合性与区域性的对立统一。

　　“湖水中溶解性有机物”为新概念，不要求学生对其有深入理解，可以简单看作湖水的一项指标。这一概念强调了有机物的可溶解性，类似于海水中的溶解盐，由此可以实现从“盐度”到“溶解性有机物含量”的知识迁移，变陌生为熟悉。

　　第(1)小题以高邮湖为例，要求对比冬、夏季内源类有机物占湖水溶解性有机物比例的高低。高邮湖位于亚热带季风气候区，冬季气温较高，地带植被为常绿林，冬季藻类等浮游生物正常生长，微生物降解作用及光降解作用也较为正常，同时，冬季降水少，湖泊接受的来水少，降水强度也弱，来水中挟带的腐殖质类有机物含量低，因此，冬季内源类有机物占湖水溶解性有机物比例高;相反，夏季则因为来水中挟带的腐殖质类有机物含量高，内源类有机物占比下降(低)。可见，冬季内源类有机物占湖水溶解性有机物比例高是湖水溶解性有机物的重要特征。本小题强调了高邮湖而不是所有湖泊，考查的重点是学生对区位因素的理解与应用。

　　第(2)小题给出了夏季湖泊溶解性有机物含量多的特征，要求解释其气候原因。根据观测数据，各湖泊溶解性有机物含量多在夏季达到降值，这与调水量下降等人为因素有关，这里只要求解释夏季湖泊溶解有机物含量多的气候原因。夏季气温高，湖泊水温高，浮游生物生长繁盛，数量大，内源类有机物数量比其他季节多;夏季降水量大，淋溶出的腐殖质多，同时雨强大，侵蚀强，夏季入湖河水挟带的腐殖质比其他季节多，外源类有机物数量增多。

　　第(3)小题给出了湖泊外源类有机物降解量秋季大于夏季的特点，要求解释其原因。这一特点的形成是有前提条件的，即图示区域秋季气温和水温仍较高，和夏季相似，均适于微生物对湖泊外源类有机物降解。但与夏季湖水交换量大不同，秋季湖水交换量减少，降解环境稳定，作为主要分解者的微生物数量和活性可以保持较高水平。经过前期积累，秋季湖泊外源类有机物充足，供降解的物质多，因此对于溶解性有机物含量远未饱和的湖泊而言，外源类有机物含量高也是降解量秋季大于夏季的重要原因。

　　第(4)小题聚焦洪水期湖水中溶解性有机物含量的特点，要求分析大规模泄洪对湖水中溶解性有机物含量的影响。洪水有别于正常径流和枯水期径流，其侵蚀能力强，能挟带更多的腐殖质类有机物，直接增加了外源类有机物累积量。而外源类有机物累积量的增加，增多了腐殖质降解释放的营养盐，促进了浮游生物的生长，湖水中内源类有机物含量也得以增高。如果在洪水期大规模泄洪，由于下泄湖水中溶解性有机物含量比入湖河水中溶解性有机物含量高，稀释作用强，湖水中溶解性有机物含量就会比未泄洪时低。说明可以通过泄洪，人为调整湖水中溶解性有机物含量。

　　第(5)小题要求在分析洪泽湖的特征的基础上，解释洪泽湖溶解性有机物含量峰值出现时间常滞后的现象。从图文材料可以知道，洪泽湖与其他湖泊最大的差异是洪泽湖有淮河注入，由此可以推断出洪泽湖的水文特征和地貌特征。淮河流域面积大，来水量多，受季风及台风等影响来水变率大，洪水规模大，历史上就是著名的洪水高发河流，也是新中国成立以来水灾危害最大的河流。洪泽湖泥沙沉积多，湖底高于周边地面。尽管因湖区面积大，能容纳的洪水量较多，但一旦溃坝，危害更大。因此，洪泽湖防洪压力大，在夏季调峰(泄洪)更为频繁，且持续时间长，人为影响大，从而出现溶解性有机物含量峰值出现时间常滞后的现象。本小题强调从水文特征和地貌特征的角度解释洪泽湖溶解性有机物含量峰值出现时间常滞后的现象，实质是强调实现人地协调(不发生洪灾)对湖泊溶解性有机物含量的影响。其实，气温、水温等对洪泽湖溶解性有机物含量峰值出现时间滞后也有一定的影响。

　　【试题亮点】本题强调了时间维度在地理问题分析中的重要性。通过人为干预，可以实现不同流域不同湖泊的连通，降低湖泊之间的水质差异，即空间差异。同时通过调控，可以在一定程度上改变自然湖泊的性质(如导致洪泽湖溶解性有机物含量峰值出现时间滞后)。所以在人地关系的分析中，不仅应注重空间维度上的差异，而且也应该注重时间维度上的差异。

　　本题引导高中地理教学注重地理事物形成和变化的原因分析。但原因分析包括因果分析和影响机理分析，必须加以区分。如夏季湖泊溶解性有机物含量多，这里气候仅是影响因素，不可以简单地把气候作为因，而把夏季湖泊溶解性有机物含量多作为果。