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文元横溪中学 高二地理导学案
第3章 第1节　碳排放与国际减排合作
班级:__________姓名:__________
【学习目标】
1.运用图表资料,说明碳存在形式及碳循环过程。
2.运用资料,说明碳排放与温室效应的关系,理解全球气候变暖的影响。
3.运用资料,说明碳减排国际合作的重要性。
【梳理教材，夯基固源】
一、碳循环
1.碳存在形式:地球上的碳以不同的形式存在于生物群落和 中。
2.碳循环的概念:碳元素在大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间 和 的过程。
3.碳循环过程
是大气中含碳的主要气体，也是碳参与全球物质循环的主要形式。大气中的 被陆地和海洋中的植物吸收,然后又通过生物或 以及人类活动返回到大气中。
二、碳排放与温室效应
1.碳排放与温室效应
2.碳排放与温室气体的概念
(1)碳排放:对各种 排放的总称。
(2)温室气体:大气 气体的俗称,是指大气中能让太阳短波辐射透入,而阻止地面和低层大气
逸出的气体。主要有水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、氟利昂、甲烷(CH4)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)等30多种气体。
三、碳排放对环境的影响
1.二氧化碳的影响
角度 影　　响
有利 绿色植物进行 必需的原料
不利 当空气中的二氧化碳浓度超过正常范围时,会导致 ,由此引发一系列环境问题
2.全球气候变暖的影响
(1)导致热浪、 、洪涝、 、暴雪等极端天气频繁发生,改变了 时空分布,进而影响到人们的生产生活。
(2)引起 积雪加速融化,导致 ,威胁到沿海低洼地带的安全。
(3)影响到 、草原等生态系统的安全,一些物种难以适应新的生存环境,面临 的危险。
(4)对国民经济造成影响,比如导致农作物 ,影响到工业生产、交通运输和旅游业。
(5)通过多种途径威胁到公众的 。
四、国际减排合作
1.碳减排的原因:缓解人类所面临的气候危机。
2.“共同但有区别的责任”原则
项目 具体内容
内容 强调责任的 ,即在地球生态系统整体性的前提下,各国都有减少碳排放的责任,但在承担责任的大小和方式等方面应该有所
原因 1850年以来,全球碳排放总量的3/4来自
责任 理应比发展中国家承担更多的减排责任,率先减少碳排放,并通过 转让、资金援助、市场开放等形式,帮助 提高应对气候变化的能力
【配套训练】
自然环境中的物质处于不断的循环运动中,下图中的数码代表碳循环的过程。读图,完成1~2题。
1.图中 (　　)
A.①开采的矿产来自岩石圈,对水圈无影响 B.②排放的气体是破坏臭氧层的主要物质
C.③可降低温室气体浓度,减弱温室效应 D.④需要在变质或者重熔再生作用下进行
2.若大气中二氧化碳浓度增加,则 (　　)
A.太阳活动对地球的影响减弱 B.大气对地面辐射的吸收增强
C.石灰岩地貌的侵蚀作用变缓 D.亚寒带针叶林向较低纬度地区扩展
读全球平均气温变化、大气中二氧化碳体积分数变化图,完成3~4题。
3.1970—2000年,全球平均气温的总体变化趋势是 (　　)
A.有时上升,有时下降 B.总体变化趋势是上升
C.1975—1985年期间下降 D.30年间全球平均气温上升超过1 ℃
4.导致大气中二氧化碳体积分数增加的最主要原因是 (　　)
A.非洲人口迅速增加 B.火山、地震频繁发生
C.石油价格上涨,导致各国大量使用煤炭 D.森林的大量破坏和高耗能工业的飞速发展
全球气候变暖是当今世界面临的重大环境问题。下图是全球气温上升3 ℃后,世界不同区域靠雨水生长粮食的产量变化示意图。读图,完成5~6题。
5.有关全球升温3 ℃对靠雨水生长粮食产量的影响,说法正确的是(　　)
A.北半球中、高纬度的大部分地区粮食产量会增加 B.全球气候变暖对全球各地区粮食生产都有害无益
C.低纬度和南半球地区粮食产量有小幅度增产 D.西半球粮食产量普遍会增产,东半球则相反
6.据图推断,如果全球升温3 ℃,下列几个国家或地区全年降水量增幅最大的可能是(　　)
A.澳大利亚 B.西亚 C.北非 D.中亚
每年4月22日为世界地球日,在2016年的世界地球日,《巴黎协定》高级别签署仪式在联合国总部举行。《巴黎协定》指出,各方将加强对气候变化威胁的全球应对,把全球平均气温较工业化前升高幅度控制在2 ℃之内,并为把升温控制在1.5 ℃之内而努力。据此完成7~8题。
7.全球平均气温较工业化前升高,可能带来的影响为 (　　)
A.各大洲陆地面积扩大 B.陆地上冰川占淡水总量的比例增大
C.极端天气出现频率减少 D.高纬度国家的农作物产量可能增加
8.为了“把升温控制在1.5 ℃之内”,我们应该 (　　)
A.多使用煤等矿物能源 B.增加消费,促进经济发展
C.多使用公共交通工具 D.节假日多使用纸质贺卡
下表是西藏地区各站点0.8米深度年平均地温距平(单位:℃)资料。据此完成9~11题。
年　份 拉萨 泽当 当雄 安多 日喀则
1970—1979 -0.8 -0.2 -0.1 -0.2 -0.5
1980—1989 -0.1 0.1 0.1 -0.2 -0.2
1990—1999 0.9 0.1 0.1 0.3 0.6
9.表中数据表明(　　)
①就年平均地温而言,呈逐年升高趋势　 ②20世纪70年代西藏地区地壳活动弱　
③20世纪90年代以来全球变暖趋势明显　④20世纪90年代以来西藏地区植被破坏严重
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
10.根据西藏地区年平均地温的这种变化,可以推测 (　　)
①全球降水量有增多趋势　 ②阿尔卑斯山多年冻土最大深度呈明显增加趋势　
③乞力马扎罗山山顶冰川面积不断萎缩　④青藏铁路沿线冻土活动层厚度加大
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
服务业碳强度即服务业单位国内生产总值的二氧化碳排放量，它是衡量区域服务业减排绩效的重要指标。下图为四省市服务业碳强度变化图。完成下面小题。
11.关于四省市服务业碳强度变化的描述，正确的是（ ）
A.2005-2019年河南持续上升B.2005-2019年浙江持续下降
C.2005-2012年贵州增幅最大D.2012-2019年上海降幅最大
12.上海降低服务业碳强度，可（ ）
①利用清洁能源,改善能源消费结构②加强城市绿化,扩大绿地面积
③加快金融业发展,优化服务业结构④外迁服务业,使其向郊区扩散
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
碳排放强度与社会经济发展水平、创新投入密切相关，碳中和需要付出经济代价。下图示意某年甲国和乙国重点制造业部门产品的贸易额、每吨二氧化碳排放的研发投入与经济产出情况。据比完成下面小题。
13.乙国出口的产品中，单位GDP二氧化碳排放量最少的是（ ）
A.金属及金属制品 B.化工制品 C.机械制造产品 D.电子产品
14.与乙国相比，甲国生产同类制造业产品的（ ）
A.环境成本高 B.人力成本高 C.营销成本高 D.研发成本高
15.从图中两国重点制造业部门产品的投入产出效果，甲国应优先考虑（ ）
①扩大国际市场 ②提高创新能力 ③强化产业升级 ④承接产业转移
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
海洋作为地球表面的主要水体，储存了地表93%的二氧化碳。联合国《蓝碳报告》把由海洋生态系统（主要包括海岸带）吸收固定在海洋中的碳定义为“蓝碳”。完成下面小题。
16.有利于海洋固定更多二氧化碳的现象是（ ）
A.海洋营养物质减少 B.表层海水温度升高 C.海洋天然气开发增加 D.海洋碳酸盐沉积增多
17.发挥蓝碳潜能、激发蓝碳价值可通过（ ）
①开发蓝碳交易市场②建设现代海洋牧场 ③增加围海造陆工程④发展海洋交通运输
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
观测数据表明，近年来大气CO 快速溶解进入加拿大海盆区的海水系统，使该海域海水表层pCO （CO 分压）快速增长，成为西北冰洋海表pCO 增长最快的区域，碳汇效应显著。该地海表pCO 的变化与海冰面积、海—气交换作用、表层海水生物的初级生产等因素相关。据此完成下面小题。
18.从全球范围看，近年来加拿大海盆区海表pCO 快速增长的主要原因是（ ）
A.水土流失加剧 B.燃烧化石燃料 C.大量砍伐森林 D.海洋生物死亡
19.夏季，该海域表层海水生物的初级生产会（ ）
A.降低海表的pCO ，增加海水的碳汇 B.降低海表的pCO ，减少海水的碳汇
C.增加海表的pCO ，增加海水的碳汇 D.增加海表的pCO ，减少海水的碳汇
20.研究表明，海表pCO 过大会导致海洋酸化（海洋水变酸）。海洋酸化直接导致（ ）
A.沿海陆地酸雨加重 B.近岸海洋污染减轻 C.极地海冰大量融化 D.贝类生物数量减少
碳汇是指通过一系列生态措施，吸收大气中的二氧化碳、甲炕等，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。农田生态系统既是碳排放源，又是重要的碳汇系统，在全球碳循环和碳平衡过程中发挥着重要的作用。图为农田碳循环系统示意图。读图，完成下面小题。
21.农田碳循环系统中（ ）
A.农作物通过呼吸作用实现了碳汇功能
B.农作物成为动物饲料，减轻了碳排放
C.土壤中根系越发达，固碳的效果越差
D.实施秸秆还田，使土壤中有机碳增加
22.提高农田碳汇的措施有（ ）
①大力增施化肥 ②增加生物质能源的使用
③使用地膜覆盖 ④轮作、休耕等保护性耕作
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
23.阅读图文材料，完成下列要求。
土壤有机质包括腐殖质、生物残体等，大多以有机碳的形式存在。土壤有机碳密度是指单位面积内一定深度的土壤有机碳储量。海南岛某自然保护区内保存着较完整的热带山地雨林，此地常受台风影响。下图示意该保护区内一块样地的地形及该样地内部分点位土壤表层（0～10cm）的有机碳密度（单位：kg/m2）。
(1)指出该样地山脊与山谷土壤表层有机碳密度的差异，并分析其原因。
(2)该地森林固碳能力比长白山更强，请说明理由。
(3)森林固碳是降低大气二氧化碳浓度的重要途径，提出增强当地森林碳吸收能力的主要措施。
24.阅读材料,完成下列各题。
监测研究表明,青藏高原近几十年来的气候变化显著。专家指出青藏高原气候的变化,从短期来看,确实有不少好处。但从长远的角度来看,这种变化会对高原生态系统、工农业、交通、人民生活带来不同程度的不利影响。三江源地区地处青藏高原的腹地,该地区地势高峻,冰川广布,湿地众多。下图为青藏高原1971—2000年的气候变化分布图(站点抽样统计数据)。
(1)数据表明,近几十年来青藏高原的升温速度增快,试从下垫面变化的角度分析原因。
(2)根据气候变化趋势,推测未来三江源地区河流流量的变化并说明原因。
参考答案：
一、碳循环
1.碳存在形式:地球上的碳以不同的形式存在于生物群落和无机环境中。
2.碳循环的概念:碳元素在大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间转移和交换的过程。
3.碳循环过程
二氧化碳是大气中含碳的主要气体，也是碳参与全球物质循环的主要形式。大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收,然后又通过生物或地质过程以及人类活动返回到大气中。
二、碳排放与温室效应
1.碳排放与温室效应
2.碳排放与温室气体的概念
(1)碳排放:对各种温室气体排放的总称。
(2)温室气体:大气保温气体的俗称,是指大气中能让太阳短波辐射透入,而阻止地面和低层大气长波辐射逸出的气体。主要有水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、氟利昂、甲烷(CH4)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)等30多种气体。
三、碳排放对环境的影响
1.二氧化碳的影响
角度 影　　响
有利 绿色植物进行光合作用必需的原料
不利 当空气中的二氧化碳浓度超过正常范围时,会导致气候变暖,由此引发一系列环境问题
2.全球气候变暖的影响
(1)导致热浪、干旱、洪涝、台风、暴雪等极端天气频繁发生,改变了水热时空分布,进而影响到人们的生产生活。
(2)引起冰川积雪加速融化,导致海平面上升,威胁到沿海低洼地带的安全。
(3)影响到森林、草原等生态系统的安全,一些物种难以适应新的生存环境,面临灭绝的危险。
(4)对国民经济造成影响,比如导致农作物减产,影响到工业生产、交通运输和旅游业。
(5)通过多种途径威胁到公众的身体健康。
四、国际减排合作
1.碳减排的原因:缓解人类所面临的气候危机。
2.“共同但有区别的责任”原则
项目 具体内容
内容 强调责任的共同性,即在地球生态系统整体性的前提下,各国都有减少碳排放的责任,但在承担责任的大小和方式等方面应该有所区别
原因 1850年以来,全球碳排放总量的3/4来自发达国家
责任 发达国家理应比发展中国家承担更多的减排责任,率先减少碳排放,并通过技术转让、资金援助、市场开放等形式,帮助发展中国家提高应对气候变化的能力
【配套训练】
C【解析】图中③是绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,会减弱温室效应;①开采矿产会影响地表和地下水循环;②排放的二氧化碳对臭氧层基本无影响;④指沉积岩层中的动植物遗体在地下经历一系列复杂的生物化学和物理化学变化而逐渐形成煤炭、石油等化石燃料。
2.B【解析】若大气中二氧化碳浓度增加,导致全球气候变暖,太阳活动对地球的影响增强;大气中二氧化碳浓度增加,对地面辐射吸收增强;气候变暖会加快石灰岩地貌的侵蚀作用和亚寒带针叶林向较高纬度地区扩展。
3.B【解析】从图中可以看出,1970—2000年,全球平均气温总体变化趋势是上升的,因此A错,B对;1975—1985年全球平均气温上升,C错;30年间全球平均气温上升小于1 ℃,D错。
4.D【解析】毁林使森林吸收的二氧化碳减少,高耗能工业燃烧化石燃料会释放大量二氧化碳,因此森林的大量破坏和高耗能工业的飞速发展是导致二氧化碳体积分数增加的最主要原因。
5.A【解析】读图可知,北半球中、高纬度的大部分地区粮食产量会增加,故选A。
6.B【解析】从气温升高导致的粮食增产幅度看,西亚的粮食增产幅度最大,推测出西亚全年降水量增幅最大,故选B。
7.D【解析】全球平均气温较工业化前升高,会使极端天气出现频率增加;全球气温升高,两极冰川融化,融水流入海洋,海平面上升,陆地上冰川占淡水总量的比例会减少,海拔较低的陆地会被海水淹没,陆地面积会减少;全球气温升高,高纬度部分地区会适合温带作物的种植,农作物产量可能增加。
8.C【解析】为了“把升温控制在1.5 ℃之内”,我们应该节能减排,减少对矿物能源的使用,尽量不用纸质贺卡,提倡文明消费;应多使用公共交通工具,减少人为温室气体的排放。
9.C【解析】西藏平均地温距平上升,主要是全球气候变暖的结果。
10.B【解析】全球气候变暖,使全球许多著名高山的冰川面积不断萎缩,青藏铁路沿线冻土活动层厚度加大。
【答案】11.D 12.C
【解析】11.根据图示信息可知，河南服务业碳强度2005—2012年升高，2012—2019年降低，A错误；2005—2019年浙江服务业碳强度持续升高，B错误；2005—2012年上海增幅最大，C错误；2012—2019年上海降幅最大，D正确。故选D。
12.利用清洁能源，改善能源消费结构，能够减少碳排放量，降低服务业碳强度，①正确；扩大绿地面积能够增加碳吸收，但是不能降低服务业碳强度，②错误；加快金融业发展，优化服务业结构，能够减少单位国内生产总值的二氧化碳排放量，降低服务业碳强度，③正确；外迁服务业不能降低服务业碳强度，④错误。①③组合正确，故选C。
【答案】13.D 14.A 15.B
【解析】13.读图可知，在乙国出口的金属及金属制品、化工制品、机械制造产品、电子产品中，电子产品每吨二氧化碳排放创造的GDP最高，因此单位GDP二氧化碳排放量最少的是电子产品，D符合题意，排除ABC。故选D。
14.读图可知，生产同类制造业产品，甲国每吨二氧化碳排放创造的GDP均低于乙国，即生产同类制造业产品甲国单位GDP二氧化碳排放量多于乙国，材料信息表明：碳中和需要付出经济代价，因此与乙国相比，甲国生产同类制造业产品的环境成本高，A正确；根据两国每吨二氧化碳排放的研发投入与经济产出情况判断，甲国经济发展水平和技术水平明显低于乙国，因此甲国的人力成本、营销成本均应低于乙国，BC错误；图中显示，甲国生产同类产品每吨二氧化碳排放的研发投入均低于甲国，因此甲国的研发成本相对较低，D错误。故选A。
15.读图可知，甲国每吨二氧化碳排放的研发投入明显低于乙国，技术投入明显不足，因此为了提高投入产出效果，应优先提高创新能力，②符合题意；甲国重点制造业部门每吨二氧化碳排放创造的GDP均低于乙国，环境成本高，为了提高投入产出效果，应优先强化产业升级，降低单位GDP二氧化碳排放量，③符合题意；扩大国际市场，承接产业转移（特别是承接低端产业转移）均不能提高投入产出效果，①、④不符合题意。综上所述，B符合题意，排除ACD。故选B。
【答案】16.D 17.A
【解析】16.海洋固定二氧化碳的过程是海洋生物吸收二氧化碳，形成碳酸盐沉积，D正确；海洋营养物质减少，不利于海洋生物生长，不利于固定二氧化碳，A错误；表层海水温度升高，不利于海洋生物生长，不利于固定二氧化碳，B错误；海洋天然气开发增加，会破坏海洋生态环境，不利于固定二氧化碳，C错误。故选D。
17.开发蓝碳交易市场，有利于激发蓝碳价值，①正确；建设现代海洋牧场，有利于海洋生物生长，有利于固定二氧化碳，②正确；增加围海造陆工程，会破坏海洋生态环境，不利于固定二氧化碳，③错误；发展海洋交通运输，会破坏海洋生态环境，不利于固定二氧化碳，④错误，故A正确，BCD错误。故选 A。
【答案】18.B 19.A 20.D
【解析】18.近年来，加拿大海盆区海表pCO2(CO2分压)快速增长的主要原因是全球燃烧化石燃料数量增加，导致二氧化碳增加，海冰消融，裸露海域面积增大，促使更多CO2通过海一气界面交换过程溶解进入海水系统，B正确；水土流失加剧不会导致pCO 快速增长，A错误；大量砍伐森林，碳汇作用减弱，对于全球海域的影响基本相同，C错误；近年来全球海洋生物没有大量死亡，D错误。故选B。
19.夏季，光合作用较强，较强的生物初级生产活动吸收大量CO2，使海表pCO2降低，碳汇作用增强，A正确，BCD错误，故选A。
20.海水酸性的增加将改变海水化学的多种平衡，使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。因此海洋酸化的直接影响是会减少海洋生物的钙化量，贝类生物的甲壳生长受到影响，严重影响其幼体的发育，使得数量减少，D正确；酸雨与工业生产排放的酸性气体有关，海冰消融与气温、水温有关，海洋污染与污染物和海水自净能力有关，均与海洋酸化关系不大，ABC错误。故选D。
【答案】21.D 22.D
【解析】21.农作物通过呼吸作用排放二氧化碳，通过光合作用实现碳汇功能，A错误。农作物成为动物饲料，最终以能源耗散的形式流向大气，没有减轻碳排放，B错误。土壤中根系越发达，植物吸收的二氧化碳越多，固碳的效果越好，C错误。动植物残体在微生物的作用下，经过长时间作用，最终变为有机碳的形式储存在土壤中，即实施秸秆还使土壤中有机碳增加，D正确。故选D。
22.大力增施化肥会导致土壤污染且不能提高碳汇；增加生物质能源的使用，会增加二氧化碳的排放，①②错误。使用地膜覆盖，减少了根系所在土壤与外界空气的交换，可以减少呼吸作用向大气排放二氧化碳，轮作、休耕等保护性耕作也可以减少农作物呼吸作用排放二氧化碳，③④正确。故选D。
23.【详解】(1)首先在等高线图中读出哪里是山谷、哪里是山脊,然后观测山脊和山谷中点位的土壤表层（0～10cm）的有机密度,会发现山脊土壤表层有机碳密度较大,山谷土壤表层有机碳密度较小。土壤有机质含量由有机质输入和分解两方面决定,图中显示，该样地内相对高差不大，山谷与山脊的气温相差不大,且均比较水分充足,因此山谷与山脊有机质的分解差异不大，而土壤中有机质主要通过枯枝落叶来输入,材料信息表明,当地常受台风影响,与山谷相比,山脊受台风影响更大,易使植被倾倒死亡、腐烂，增加土壤中有机碳输入,也因此树木更新快,有机碳的输入来源较多,从而使得山脊土壤表层有机碳密度较大。
（2）森林固碳能力包括土壤固碳能力和生物体固碳能力。由于长白山地区气候冷湿,土壤的有机碳含量高于海南岛,因此该地森林固碳能力比长白山更强应表现在生物体固碳能力。与长白山相比,该地属于山地雨林地区,水热条件更好,植被生物条件更优,植被更茂密,热带森林光合作用更强,吸收二氧化碳更多,从而把碳大量固定在植物体内,因此该地森林固碳能力比长白山更强。
(3)森林固碳是降低大气二氧化碳浓度的重要途径,森林的固碳能力取决于森林的数量和质量,从数量来看,当地应积极恢复森林,扩大森林面积,从而增强当地森林碳吸收能力;从质量来看,应加强森林抚育和管理，注重林木的保护性间伐与更新,使得森林生长更加旺盛,从而提升森林固碳能力。
【答案】(1)差异：山脊土壤表层有机碳密度较大，山谷土壤表层有机碳密度较小。原因：与山谷相比，山脊受台风影响更大，易使植被倾倒死亡、腐烂，树木更新快，增加土壤中有机碳输入。
(2)与长白山相比，该地水热条件更好，植被更茂密，热带森林光合作用更强，吸收二氧化碳更多，把碳大量固定在植物体内。
(3)积极恢复森林，扩大森林面积；加强森林抚育和管理，注重林木的保护性间伐与更新，提升森林固碳能力等。
24.第(1)题,考查影响气温的下垫面因素,影响气温的下垫面因素主要是地形、洋流、植被、下垫面的形态(水面、冰面)等,实则考查大气的受热过程,利用该原理进行解释。第(2)题,考查气候变化对河流水文特征的影响。随着全球气候的变暖,冰川不断融化,冻土解冻,三江源地区分布的河流主要靠冰川融水补给。从短期来看,随着冰川融化量和冻土解冻量迅速增加,进而导致河流流量增加,同时空气中的水分增多,可能会增加降水,同样增加河流流量;从长期来看,后期由于降水减少,冰川融化量减少,冻土解冻量也下降,导致河流流量减少。因此,河流流量呈先增加后减少的趋势。
(1)受全球变暖的影响,青藏高原大量冰川融化,冰雪覆盖率降低,对太阳辐射的反射作用显著减弱,下垫面吸收的太阳辐射增加,气温升高速度增快。
(2)变化:河流流量先增加,后减少。
原因:三江源地区分布的河流以冰川融水补给为主,气候变暖会导致短时期内冰川融化加剧(或冻土解冻),河流流量增加。后期由于降水减少,加上冰川融化加速,冰川面积变小,冰川融水补给减少,河流流量减少。

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