中科院南京土壤所历年博士考试试题及参考答案,自然地理学

中国科学院南京土壤研究所自然地理学

一、1大气雾霾形成条件及机制（15,14）；

答：雾霾是雾和霾的统称。雾是当气温达到露点温度时（或接近露点），空气里的水蒸气凝结生成的，是一种常见的天气现象。霾，是指原因不明的因大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象。霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒，气象学上称为气溶胶颗粒。由于雾和霾外在表象比较相似，而且常常同时存在，中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警，所以统称“雾霾天气”。

所以形成雾霾现象无非两点：足够的颗粒污染物物、使空气污染物不易扩散的气象条件。不同地域颗粒物的来源有所不同。京津冀地区燃煤、机动车和扬尘是主要污染因素。其它地区秸秆焚烧可能是某个时间段悬浮颗粒物增加的主要因素。

天气条件是一方面是水平方向的静风，另一方面是垂直方向的逆温现象。水平方向和垂直方向空气流动性差导致污染物因无法扩散，污染物积聚形成雾霾。

雾霾的危害

a雾霾影响人体健康雾霾首先危害到的是人体的健康。可吸入颗粒物直接进入人体呼吸道和肺泡中，容易引起急性鼻炎和急性支气管炎等病症。雾霾天气会使支气管炎、哮喘、肺气肿等慢性呼吸系统疾病患者病情急性发作或加重。

b雾霾天气另一个比较明显的负面效果是影响交通出行。低能见度会导致飞机航班延误、高速公路封闭、交通堵塞。

c雾霾还会影响农业生产。一方面植物会吸附空气污染物，当空气污染物过多，植物的呼吸作用就会受到影响；另一方面，雾霾天气时，空气流动性差，同时遮住了阳光，影响了植物的光合作用，不利于植物生长。

d雾霾等大气污染还会对我国周边地区造成负面影响，影响与周边国家的友好关系；糟糕的空气也会影响其它国家的对华投资和中国的国际形象。

二、喀斯特地貌形成条件及机制（14年）

1. 喀斯特地貌，

是具有溶蚀力的水对可溶性岩石（大多为石灰岩）进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称，又称溶岩地貌。除溶蚀作用以外，还包括流水的冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。

2. 成因原理：

喀斯特地貌形成为石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3），在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，后者可溶于水，于是空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型，所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地貌。

3. 形成条件：

地貌形成的根本条件，我国西南地区之所以喀斯特地貌分布广泛，最主要的是这里有其发育的主体。大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下，在地表和地下形成了各种奇特的溶洞。从溶解度上看，卤化盐岩>硫酸盐岩> 碳酸盐岩；由于碳酸盐岩种类较多，其各类岩石溶解度随着难溶性杂质的多少而定，石灰岩> 白云岩> 泥灰岩。从岩石结构分析，结晶质岩石晶粒愈大溶解度愈小；等粒岩比不等粒岩溶解度要小。

岩石透水性：岩石具有一定的孔隙和裂隙，它们是流动水下渗的主要渠道。岩石裂隙越大，岩石的透水性越强，岩溶作用越显著。在溶洞中，岩溶作用愈强烈，溶洞越大，地下管道越多，喀斯特地貌发育越完整，并且形成一个不断扩大的循环网。

三流水作用：

1 流水的溶蚀作用

水的溶蚀能力来源于二氧化碳（CO2）与水结合形成的碳酸（H2CO3），二氧化碳是喀斯特地貌形成的功臣，水中的二氧化碳主要来自大气流动、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。因为温度，气压，生物，土壤等许多自然条件制约着反应的进行，并且这些反应都是可逆的，水中的二氧化碳增多，反应向右进行，就有利于CaCO3的分解；岩溶作用进行比较容易，反之则不利于岩溶作用。

2流水的流动作用

流动的水溶蚀性更强烈一些，这是为什么？因为水中的二氧化碳需要得到及时的补充，水的溶蚀作用才能顺利进行，水的溶蚀能力才得以巩固加强。同时，流动的水带动河底砂砾对岩石进行机械侵蚀，这样更有利于岩溶作用的深入。

气候影响：比如我国西南地区气候湿润，降水量大，地表径流相对稳定，流水下渗作用连续，并且降水使流水得以更新和有效补充。因此岩溶作用得以延续进行。

三地质滑坡发生条件及机制（14）；

1滑坡：由岩石、土体或碎屑堆积物构成的山坡体在重力作用下沿软弱面整体滑落的过程称为滑坡。

2条件：重力引起的下滑力超过软弱面的抗滑力的时才能发生。

内在因素是一是地质条件与地貌条件；二是内外营力(动力)和人为作用的影响。

第一个条件与以下几个方面有关：

(1)岩土类型：岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说，各类岩、土都有可能构成滑坡体，其中结构松散，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质能发生变化的岩、土，如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。(2)地质构造条件：组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才有可能向下滑动的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂滑坡隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时，最易发生滑坡。(3)地形地貌条件：只有处于一定的地貌部位，具备一定坡度的斜坡，才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡，前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度，小于45度，下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。(4)水文地质条件：地下水活动，在滑坡形成中起着主要作用。它的作用主要表现在：软化岩、土，降低岩、土体的强度，产生动水压力和孔隙水压力，潜蚀岩、土，增大岩、土容重，对透水岩层产生浮托力等。尤其是对滑面(带)的软化作用和降低强度的作用最突出。第二个条件而言，

在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区，外界因素和作用，可以使产生滑坡的基本条件发生变化，从而诱发滑坡。主要的诱发因素有：地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷；不合理的人类工程活动，如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡，还有如海啸、风暴潮、冻融等作用也可诱发滑坡。产生滑坡的基本条件是斜坡体前有滑动空间，两侧有切割面。例如中国西南地区，特别是西南丘陵山区，最基本的地形地貌特征就是山体众多，山势陡峻，土壤结构疏松，易积水，沟谷河流遍布于山体之中，与之相互切割，因而形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体和切割面。广泛存在滑坡发生的基本条件，滑坡灾害相当频繁。