2025年大学《地球系统科学》专业题库- 海洋酸化对生态系统的影响

2025年大学《地球系统科学》专业题库——海洋酸化对生态系统的影响考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项字母填入括号内）1.下列哪一项不是导致现代海洋酸化的主要原因？A)大气中二氧化碳浓度持续上升B)海洋生物对碳酸钙的消耗C)水体深度增加导致CO2溶解度降低D)气候变暖引起的海洋层化加剧2.海洋吸收大气CO2的主要缓冲体系是？A)氯化钠体系B)碳酸-碳酸氢盐-重碳酸盐体系C)氧化还原体系D)钾钠钙镁体系3.当海洋酸化发生时，下列哪个化学参数会显著降低？A)海水pH值B)海水碱度（AR）C)碳酸钙饱和度（Ωarag）D)海水总溶解固体（TDS）4.对于依赖碳酸钙构建外壳或骨骼的海洋生物，海洋酸化主要造成的威胁是？A)氧气不足导致窒息B)外壳/骨骼溶解或生长受阻C)免疫系统功能下降D)摄食能力减弱5.下列哪种海洋浮游生物对海洋酸化更为敏感？A)硅藻B)蓝藻C)有孔虫D)原生动物6.海洋酸化可能对海洋食物网产生的影响不包括？A)初级生产力下降B)食物链传递效率降低C)部分鱼类感官能力提升D)生物多样性减少7.海洋酸化对珊瑚礁生态系统的潜在负面影响主要包括？A)珊瑚生长速度加快B)珊瑚白化现象加剧C)鱼类多样性增加D)海葵数量显著增多8.人类活动导致海洋酸化的主要途径是？A)海水养殖排放B)工业废水排放C)化石燃料燃烧释放的CO2被海洋吸收D)农业径流带来的营养盐增加9.以下哪项措施可能有助于缓解海洋酸化问题？A)增加海洋工程结构物以提供附着表面B)提高海洋中氮磷营养盐浓度C)减少大气二氧化碳排放D)鼓励海洋生物大量繁殖吸收CO210.研究海洋酸化对生态系统影响的主要挑战之一是？A)缺乏足够的观测数据B)理论模型过于简单C)科研经费不足D)学生兴趣不高二、填空题（每空1分，共10分。请将答案填入横线处）1.海洋酸化是指海水__________的过程，主要表现为pH值降低和碳酸盐系统组分发生变化。2.海洋吸收大气中的CO2主要经过__________过程，涉及物理溶解和化学反应。3.碳酸钙的饱和度通常用符号__________表示，其值降低意味着海水对钙化生物的__________能力下降。4.海洋酸化会直接影响钙化生物的__________过程，导致生长速率减慢或壳体溶解。5.除了钙化生物，海洋酸化还会影响海洋生物的__________（如鱼类早期发育）、__________（如摄食和避敌）以及生理功能。6.海洋酸化可能通过改变浮游植物群落结构，进而影响海洋食物网的__________和__________。7.人类活动中最主要的致酸物质是__________。8.海洋酸化与全球变暖之间存在复杂的相互作用，例如酸化可能影响海洋__________，进而影响全球碳循环。9.碳酸体系中的主要缓冲物质包括__________、__________和__________。10.对海洋酸化进行预测需要依赖__________和__________。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述CO2如何在大气-海洋系统中循环，并说明海洋吸收CO2的主要化学过程。2.解释海洋酸化对珊瑚礁生态系统可能造成的连锁反应。3.简述海洋酸化对海洋鱼类可能产生哪些具体影响。4.列举并简要说明至少三种海洋酸化可能带来的生态后果。四、论述题（10分）结合海洋酸化的化学原理和生态影响，论述其对海洋生态系统服务功能可能产生的综合影响，并简要提出应对海洋酸化的潜在思路。试卷答案一、选择题1.B2.B3.A4.B5.C6.C7.B8.C9.C10.A二、填空题1.酸化2.化学溶解3.Ωarag，钙化4.钙化5.行为，生理功能6.结构，功能7.二氧化碳8.环流9.碳酸，碳酸氢根，重碳酸盐10.模型，观测三、简答题1.解析思路：首先回答CO2在大气中浓度较高时，会通过大气扩散进入海洋表面水。然后描述海洋表面的物理过程——溶解，即CO2溶解于水中。接着重点阐述化学过程：溶解后的CO2与水反应生成碳酸（H2CO3），碳酸部分电离产生碳酸氢根（HCO3-）和氢离子（H+），碳酸氢根进一步电离产生重碳酸盐（CO3^2-）和更多氢离子。这个过程构成了海洋吸收CO2的缓冲体系，但也导致H+浓度增加，从而使pH值下降，即发生酸化。2.解析思路：从珊瑚礁的构成主体（珊瑚）入手，说明酸化导致珊瑚钙化能力下降或外壳溶解。珊瑚是礁体的骨架，其健康直接决定了礁体的结构完整性。珊瑚受损或死亡会导致礁体退化。进而，礁体结构变化会影响附着在其上的其他生物（如藻类、贝类、鱼类），导致生物多样性下降。同时，礁体作为重要的栖息地和食物来源消失，会进一步破坏整个生态系统的稳定性和功能。3.解析思路：从生理层面入手，酸化导致海水pH降低，影响鱼类的离子调节能力，可能增加其维持内部离子平衡的能量消耗。从行为层面，酸化可能干扰鱼类的嗅觉和听觉等感官系统，影响其摄食、避敌、繁殖等行为。从发育层面，特别是对早期生命阶段（如卵、幼虫），酸化可能对其形态、生长和存活率产生不利影响，甚至导致畸形或死亡率升高。4.解析思路：列举影响：首先从基础生产者影响，如酸化可能改变浮游植物群落结构，导致初级生产力下降。其次影响食物链，如影响浮游动物（如桡足类，许多鱼类的饵料），进而影响鱼类、海洋哺乳动物等上层消费者，可能导致食物链传递效率降低。再次影响生物多样性，敏感物种（如珊瑚、贝类、部分鱼类）可能因酸化而减少甚至灭绝，导致生态系统物种丰富度下降。最后，这些变化最终会影响海洋提供的服务功能，如渔业资源衰退、海岸防护能力减弱（珊瑚礁破坏）、旅游观赏价值降低等。四、论述题解析思路：1.化学原理与生态影响联系：开头点明海洋酸化是CO2溶于海水导致pH下降和碳酸盐体系失衡的过程。解释这个过程如何直接影响海洋化学环境，特别是钙离子浓度和碳酸钙饱和度。2.综合影响阐述：*对生物个体：详细论述对钙化生物（生长受阻、壳体溶解）和非钙化生物（感官、行为、生理功能紊乱）的具体影响机制和后果。*对生态系统结构：说明物种组成变化（敏感物种减少、耐受物种可能增加）、生物多样性下降、栖息地改变（如珊瑚礁退化）。*对生态系统功能：分析对初级生产力、食物网结构（传递效率变化）、营养循环（如钙循环）的影响。*对生态系统服务：结合