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一、简答题

1． 举例说明持续能力的原理。

【答案】可更新资源自然潜力的利用必须考虑时间上的公平分配，即应留给后代同等的资源利用机会。把这种考虑结合进可更新资源潜力的估算中，就要采用持续能力或持续产量的概念。持续能力是可更新资源实际上能长期提供有用产品或服务的最大能力，即不损害其充分更新的利用能力。

可用渔业资源的例子来说明该概念。从理论上讲，通过控制捕捞活动，可以使鱼产量长期维持，这个能长期维持的产量就是持续能力。如下图，在持续产量曲线的任一点上，鱼的年产量可维持一定水平，使得与可在未来年份生产同样产量的鱼资源储存水平保持协调。当人类捕捞活动初始时，捕捞使鱼的数量减少，剩下的鱼群能得到更丰富的食料和生存环境，持续产量水平是上升的，鱼群数及其生物生产率都有一定的增长。这种情形在其他可再生资源中也很常见，如有限地割韭菜、伐薪柴，可促使再生量上升。但是，一旦捕鱼活动超过了X 点，持续产量将开始下降; 当达到临界点时，鱼群就耗竭到不能维持再生产的地步。

2． 气压系统有哪几种类型? 系统中的气流有何特征?

【答案】（1）气压系统主要包括低压（气旋）和高压（反气旋）两种类型。

（2）系统中气流的特征为:

①气旋是指中心气压低于四周的水平空气涡旋，也是气压系统中的低压。北半球气旋中低压

的水平气流呈逆时针方向向中心辐合，南半球的气旋则呈顺时针方向向中心辐合。

②反气旋是指中心气压比四周气压高的水平空气涡旋，也是气压系统中的高压。北半球反气旋中，低层的水平气流呈顺时针方向向外辐散，南半球反气旋则呈逆时针方向向外辐散。反气旋的水平尺度比气旋更大。

3． 主要环境污染物及米源有哪些? 环境污染具有什么特点?

【答案】（1）当前主要的环境污染源

①生产性污染物

工业生产所形成的“三废”，未经处理或处理不当即大量排放到环境中去，就可能造成污染。农业生产中长期使用的农药造成了农作物、畜产品及野生生物中农药残留，空气、水、土壤也可能受到不同程度的污染。

②生活性污染物

粪便、垃圾、污水等生活废弃物的处理不当，也是污染空气、水、土壤及孽生蚊蝇的重要原因。随着人口增长和消费水平的不断提高，生活垃圾的数量大幅度上升，垃圾的性质也发生了变化，使无害化处理增加了很大困难。粪便处理小当，也可造成某些疾病的传播。

③放射性污染物

对环境造成放射性的人为污染源，主要是核能工业排放的放射性废弃物，医用及工业、农业用放射源，以及核武器生产及试验所排放出来的废弃物和飘尘。

（2）环境污染物的特点

①环境污染一般都影响范围大、作用时间长

污染物进入环境后，受到大气、水体等的稀释，一般浓度往往很低。

②污染物浓度虽低，但由于环境中存在的污染物种类繁多，它们不但可通过生物或理化作用发生转化、代谢、降解和富集，从而改变其原有的性状和浓度，产生不同的危害作用，而且多种污染物可同时作用于人体，往往产生复杂的联合作用。

③环境污染发生容易，治理难度大

环境一旦被污染，要恢复原状，费力大，代价高，且效率低，甚至有重新污染的可能。

4． 何为生物地球化学循环? 简述碳、氮循环的主要过程。

【答案】（1）生物地球化学循环

生物地球化学循环是自然界的各种元素和化合物在生态系统中运动为一种循环式的流动。生态系统的发展和变化实质上包含着作为能量载体的各种物质运动。

参与物质循环的化学元素分类

①能量元素，包括碳（C ）, 氢（H ）、氧（O ）, 氮（N ），它们是构成蛋白质的基本元素和生命过程必需的元素;

②大量元素，包括钙（Ca ）、镁（Mg ）, 磷（P ）、钾（K ）、硫（（S ）, 钠（Na ）等，它们是生命过程大量需要的元素;

③微量元素，包括铜（Cu ）、锌（Zn ）, 硼（B ）. 锰（Mn ）, 钼（Mo ）、铝（Al ）、等，它们尽管含量甚微，但却是生命过程中不可缺少的元素。

（2）根据属性的不同，生物地球化学循环可分为水循环，气体型循环和沉积型循环。

气体型循环主要包括碳和氮的循环，这两个元素的贮存库主要是大气和海洋。

①碳循环

a. 生态系统中的碳循环基本上是伴随着光合作用和能量流动过程进行的。在有阳光的条件下，植物把大气中的CO 2转化为碳水化合物，用以构成自身。植物通过呼吸过程产生的CO 2被释放到大气中，供植物再度利用。

b. 植物被动物采食后，碳水化合物转入动物体内，经消化、合成，由动物的呼吸排出CO 2。动物排泄物和动、植物遗体中的碳，经微生物分解被返回大气中，供植物重新利用。

c. 人类通过燃烧煤、石油和天然气等释放出大量CO 2，加入生态系统的碳循环中。在大气、土壤和海洋之间时刻都在进行着碳的交换，最终碳被沉积在深海中，进入更长时间尺度的循环。

②氮循环

自然界中的氮处于不断的循环过程中。

a. 进入生态系统的氮以氨或氨盐的形式被固定，经过硝化作用形成亚硝酸盐或硝酸盐，被绿色植物吸收并转化成为氨基酸，合成蛋白质。

b. 动物的排泄物和动植物残体经细菌的分解作用形成氨、CO 2和水，排放到土壤中的氨又经细菌的硝化作用形成硝酸盐，被植物再次吸收、利用合成蛋白质。c. 硝酸盐还可能从土壤腐殖质中被淋溶，经过河流、湖泊，进入海洋生态系统。

5． 论述白矮星、中子星和黑洞的形成条件和物理特征，并分析黑洞的奇点性质。

【答案】（1）白矮星、中子星和黑洞的形成条件和物理特征:

①白矮星

a. 形成条件

质量中等的恒星（小于1.4个太阳质量）经历超新星爆发后，恒星开始转变为白矮星。 b. 物理特征 恒星残骸的密度达到

②中子星

a. 形成条件

质量更大的恒星经历超新星爆发后残存的质量如达到太阳质量的1.5~2倍，在暴缩情况下形成快速自转的中子星。

b. 物理特征

直径一般仅l0km ，但密度达。耐，主要由异常致密的中子组成。中子星具有很强的磁场，并因自转而辐射具精确周期的脉冲式无线电波。中子星的辐射强度大于白矮星，

（相当太阳密度的12.5万倍，由异常致密的原子核和电子组成），表面温度升高至8000K ，发出白光。