2025年大学《地球系统科学》专业题库- 地球系统中的农业生产可持续性

2025年大学《地球系统科学》专业题库——地球系统中的农业生产可持续性考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题选项中，只有一项符合题意，请将正确选项的代表字母填在题干后的括号内）1.从地球系统科学的角度看，传统上被视为“免费”的农业资源，其实际价值主要体现在其不可再生的自然资本和生态系统服务功能上，指的是：A.化肥农药B.人工劳动力C.土地和水D.农业机械2.下列哪一项不属于农业可持续发展对环境维度的基本要求？A.保持或提高土壤肥力B.最大化农业产量C.保护和维护生物多样性D.减少农业对非可再生资源的依赖3.导致全球耕地退化、盐碱化和荒漠化的主要自然驱动因素之一是：A.过度使用化肥B.不合理的灌溉与排水C.气候变化与极端天气事件频发D.农业生物技术的不当应用4.“保护性耕作”作为一种可持续农业实践，其核心目标是：A.实现农作物单产最大化B.减少土壤侵蚀，维持土壤健康C.提高农业机械化水平D.降低农业生产劳动力成本5.氮肥在农业生产中发挥重要作用，但过量施用往往导致环境问题。从地球系统视角看，过量氮素的主要环境后果包括：A.土壤酸化，有机质含量下降B.水体富营养化，形成水华C.大气臭氧层破坏D.全球变暖，温室效应加剧6.农业生产活动向大气中排放的温室气体主要包括二氧化碳、甲烷和氧化亚氮。其中，稻田生产和动物粪便管理是哪种气体的主要排放源？A.二氧化碳B.甲烷C.氧化亚氮D.氮氧化物7.生物多样性的丧失对农业可持续性构成威胁，主要体现在：A.减少授粉服务提供者，影响作物产量B.降低土壤肥力，增加病虫害发生风险C.缩小农业可利用土地面积D.增加农业投入品（如农药）的需求8.水资源在农业中扮演着至关重要的角色。针对水资源短缺地区，发展节水农业的主要策略包括：A.扩大耕地面积，提高总产量B.推广喷灌、滴灌等高效灌溉技术C.限制农业生产规模D.完全依赖人工灌溉系统9.“循环农业”理念的核心在于：A.提高农产品的商品价值B.实现农业废弃物资源化利用和农业生态系统内部物质循环C.减少政府对农业的补贴D.提高农业劳动生产率10.全球气候变化对农业生产带来的影响复杂多样，可能包括：A.某些地区降水增加，洪涝灾害加剧B.作物生长季节延长，积温增加C.病虫害分布范围扩大，发生期提前D.以上所有二、名词解释（每小题3分，共15分。请为下列名词提供精炼、准确的定义。）1.地球系统科学2.可持续性3.农业生态系统服务4.面源污染5.生态农业三、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题。）1.简述农业生产对水圈的正面和负面影响。2.农业可持续性包含哪些主要维度？它们之间存在怎样的关系？3.简述土壤肥力维持的几个关键要素及其可持续管理措施。4.简述气候变化可能对农业生产系统产生哪些主要影响？四、论述题（每小题10分，共30分。请围绕以下主题，结合所学知识，进行较为深入的论述。）1.论述农业水资源利用效率提升的途径及其对农业可持续性的重要意义。2.结合具体实例，论述生物多样性保护与农业可持续发展之间的相互关系。3.试分析当前农业发展中面临的主要可持续性挑战，并提出至少三种可能的解决方案，并简述其依据。---试卷答案一、选择题1.C2.B3.B4.B5.B6.B7.A8.B9.B10.D二、名词解释1.地球系统科学：研究地球作为一个整体系统，由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和冰雪圈等圈层构成，各圈层间发生物质、能量和信息的交换与反馈，并相互作用、动态变化的学科。2.可持续性：指发展能够满足当代人需求，同时不损害后代人满足其需求的能力。在农业中，通常指农业发展能够长期维持生态健康、经济可行和社会公平。3.农业生态系统服务：指农业生态系统为人类提供的功能性利益，包括供给服务（如食物、纤维、淡水）、调节服务（如气候调节、洪水调节、授粉、病虫害控制）、支持服务（如土壤形成、养分循环）和文化服务（如美学价值、休闲游憩）。4.面源污染：指非点源污染，指污染物从大面积农业区域（如农田、牧场）随地表径流、地下水或大气沉降等途径进入水体或土壤，造成的环境污染。5.生态农业：一种以生态学原理为指导，遵循可持续发展理念，通过优化农业生态系统结构，提高农业生态系统能量和物质循环利用效率，实现经济、生态、社会效益协调统一的农业经营方式。三、简答题1.正面影响：农业活动（如灌溉）为作物生长提供必需的水分，调节区域小气候，改变地表蒸散发，维持区域水平衡；合理耕作可改善土壤结构，增加入渗，涵养水源。负面影响：不合理灌溉可能导致土壤盐碱化、次生盐渍化；过度引水可能耗竭地表水和地下水资源，导致河流断流、地面沉降；农田退水携带农药、化肥等污染物，造成水体富营养化、土壤污染等面源污染。2.主要维度：通常包括环境可持续性、经济可持续性和社会可持续性。关系：三者相互关联、相互依存、有时也相互冲突。环境可持续性是基础，为经济和社会发展提供资源和环境支撑；经济可持续性是动力，保障农业系统的稳定运行和农民生计；社会可持续性是目的，关注公平、包容和社区福祉。实现农业可持续发展需要平衡协调好三个维度，寻求综合最优解。3.关键要素：（1）有机质：改善土壤物理化学性质，是土壤肥力的核心。（2）养分：氮、磷、钾等矿质元素和有机养分的有效供应。（3）土壤结构：良好的团粒结构有利于水分保持、通气透水。（4）微生物活性：参与物质循环（如氮固定、分解）和土壤健康维护。（5）水分状况：适宜的水分是养分吸收和作物生长的必要条件。可持续管理措施：增施有机肥，秸秆还田，种植绿肥，轮作间作，保护性耕作，测土配方施肥，节水灌溉，避免过度使用化学肥料和农药。4.主要影响：（1）温度升高：改变作物生长季节和积温分布，可能北移或海拔升高种植界线，但也增加高温热害风险。（2）降水格局改变：导致部分地区干旱加剧，另一部分地区洪涝频发，改变水资源分布。（3）极端天气事件：频率和强度增加，如台风、暴雨、干旱等，对农业生产造成直接冲击。（4）病虫害：分布范围扩大，发生周期和种类变化，增加防治难度。（5）海平面上升：威胁沿海地区农业生产和设施。（6）农业系统整体韧性下降：适应能力面临挑战。四、论述题1.提升途径：（1）改进灌溉技术：推广喷灌、滴灌等高效节水灌溉系统，精准控制水量。（2）优化作物结构：选择耐旱、需水少的作物品种。（3）提高作物水分利用效率：通过育种、栽培管理（如覆盖、适时灌溉）等手段。（4）农业工程措施：建设集雨工程、改进排水系统。（5）加强用水管理：建立用水计量、水权分配和节水激励机制。重要意义：水资源是农业的命脉。提升农业水资源利用效率是缓解水资源短缺压力、保障国家粮食安全的关键；有助于减少农业面源污染（如减少化肥流失）；能够降低农业生产成本，提高农业经济效益；是实现农业可持续发展，适应气候变化的重要途径。2.相互关系：（1）生物多样性是农业生态系统的基础：丰富的物种（作物、家畜、有益昆虫、微生物等）构成复杂的食物网和生态位，提供授粉、病虫害控制、土壤肥力维持等关键的生态系统服务，支撑农业生产。（2）农业活动影响生物多样性：耕地扩张、单一品种种植、农药化肥使用、水资源改变等都会导致农田及其周边生物多样性下降。（3）生物多样性保护促进农业可持续发展：保护遗传资源、维持生态系统功能、提升农业生态系统韧性，有助于发展生态农业、循环农业，减少对外部投入的依赖，实现长期稳定生产。（4）可持续农业实践有助于生物多样性恢复：采用保护性耕作、轮作间作、生物防治、保留生态廊道等实践，可以为生物多样性提供栖息地和生存空间。两者是相互依存、相互促进的关系，保护生物多样性是农业可持续发展的内在要求，而农业的可持续发展也为生物多样性保护提供了空间和机遇。3.主要挑战：（1）资源环境约束趋紧：耕地、水资源短缺和退化，农业面源污染、温室气体排放加剧。（2）气候变化影响加剧：极端天气频发，病虫害分布改变，对农业生产构成严峻挑战。（3）农业生态系统服务功能下降：生物多样性减少，土壤健康退化，授粉等关键服务减弱。（4）发展不平衡：城乡差距、区域农业发展不协调。（5）小农户适应能力弱：面临技术、资金、市场等多重压力。解决方案：*发展生态农业与循环农业：推广种养结合、废弃物资源化利用，减少外部投入依赖，保护生态环境，提升农业生态系统韧性。（依据：整合生态学原理，实现资源循环利用，符合可持续发