泥炭是沼泽地特有的产物,由有机残体、腐殖质和矿物质三部分组成。当沼泽植物残体的堆积量大于其分解量时,泥炭不断积累、堆积,并发育成泥炭地。潮湿的泥炭地固碳能力远强于森林,是全球重要的“碳汇”。然而泥炭地生态系统脆弱,一旦干燥、被氧化,则会成为巨大的“碳源”。
近代以来,随着英国农业开垦、电力、道路等基础设施的建设,约有150万公顷泥炭地被排水疏干,此外还被用于燃料等用途而导致泥炭开采量增加,泥炭地的退化过程加快。下图示意英国泥炭地分布。
(1)从碳循环的角度,解释近代以来英国泥炭地由“碳汇”向“碳源”转化的原因。
(2)英国政府从排水和农垦等人为干扰因素入手,采取了修建堤坝,堵塞排水沟等措施,保护和改善泥炭地。结合图文资料,论述上述措施可能对国家安全产生的影响。(要求:角度全面,逻辑清晰,表述准确。)
【答案】(1)泥炭地由于农业开垦、基础设施建设而大量排水,导致地表水位下降,泥炭地裸露;泥炭地被氧化,内部固存的碳变为CO2被重新释放到大气中;泥炭作为燃料被燃烧,释放CO2气体。
(2)泥炭地与水资源安全。泥炭地可以净化水质,有利于改善水资源。
泥炭地与粮食安全。泥炭地增加,农业用地减少,农产品减少,对国家粮食安全有一定不利影响。
泥炭地与环境安全。泥炭地有利于碳减排、增加碳汇,调节气候、应对气候变化,维护环境安全。
泥炭地与生态安全。泥炭地可保护生物多样性,降解污染物、控制污染、改善水质,维护生态安全。
【分析】本大题以英国泥炭地的开发利用为材料设置试题,涉及碳循环、国家安全等知识点,考查学生对相关知识的掌握程度,从材料和图文中获取地理信息、运用所学知识解决实际地理问题的能力,考查区域认知、综合思维、人地协调观等地理学科核心素养。
【详解】(1)由材料可知,“碳汇”向“碳源”转化的条件是干燥、被氧化。结合英国对泥炭地的开发利用可知,近代以来,随着英国农业开垦、电力、道路等基础设施建设,约有150万公顷泥炭地被排水疏干,排水后导致地表水位下降,泥炭地裸露,泥炭变得干燥、被氧化,内部固存的碳变为CO2被重新释放到大气中,成为“碳源”;由材料“被用于燃料等用途而导致泥炭开采量增加”可知,泥炭作为燃料被燃烧,释放大量CO2气体,成为“碳源”。
(2)国家安全主要包括资源安全、粮食安全、环境安全、生态安全,影响包括有利影响和不利影响。泥炭是沼泽地特有的产物,故与泥炭有关的资源安全主要指的是水资源安全。从水资源安全的角度看,泥炭地修水坝要注水耗水,短期内不利于水资源保护;但长期来看,泥炭地可以净化水质,有利于改善水资源。从粮食安全的角度看,保护和改善泥炭地,泥炭地增加,农业用地减少,农产品减少,对国家粮食安全有一定不利影响;但可以通过提高其他区域的粮食单产与总产、增加本区域水产品产量等,消除或降低对粮食安全的不利影响。从环境安全看,泥炭地是全球重要的“碳汇”,保护和改善泥炭地,有利于碳减排、增加碳汇,调节气候、应对气候变化,维护环境安全。从生态安全的角度看,泥炭地可以保护生物多样性,降解污染物、控制污染、改善水质,维护生态安全。此外,从其他角度看,恢复泥炭地的过程中,由于耕地减少,当地农民就业机会与经济收入减少,影响国家经济安全;但泥炭地恢复后,其具备一定的生产功能,可以通过发展水生植物加工利用、开展观光科考以及其他有关经济活动,增加当地就业与收入,减轻对国家经济安全的影响。