冻土专题
1、概念在高纬地区和高山、高原地区，形成0℃或0℃以下并含有冰的冻结土层，称为冻土。
2、分类（1）冻土随季节变化而发生周期性的融冻，如果冬季土层冻结，夏季全部融化，叫季节性冻土。
（2）永久冻土，又叫多年冻土，指至少连续冻结两年以上的土层。多年冻土根据冻结情况，又可以分为活动层和永冻层。
上层每年夏季融化，冬季冻结，叫活动层。夏季融水使土壤富含水分，植物是可以在上面生长的。下层常年处在冻结状态，叫永冻层。
3、分布世界上冻土总面积约为3500万平方千米，占地球大陆面积的25%。
多年冻土覆盖了1/4的陆地，主要分布在高纬度和高海拔地区，具有明显的纬度地带性和垂直地带性。北半球冻土分布面积最大，广泛分布于北极圈以北的北冰洋沿岸地区，其中俄罗斯和加拿大是冻土分布最广的国家。
我国是仅次于俄罗斯、加拿大的第三大多年冻土国，多年冻土主要分布在东北北部地区、西北高山区及青藏高原地区。其中，青藏高原的多年冻土占我国多年冻土总面积的70%。4、影响冻土厚度的因素
(1)纬度越高，冻土层越厚随着纬度越高，气温越来越低，永久冻土分布范围也更广。上层的活动层也逐渐变成永冻层，所以永冻层的厚度越来越大，深度逐渐变浅，向地表不断“生长”。
(2)海拔越高，冻土层越厚高山、高原地区，多年冻土的厚度主要受海拔控制。一般来说，海拔愈高，地温愈低，冻土层愈厚，永冻层顶面埋藏深度也较浅。
5、冻土的影响(1)对地貌的影响——冻土地貌冻融作用：是指冻土层中的水在气温的变化影响下，使土层反复冻结融化，导致土体或岩体的破坏、扰动和移动的过程。由冻融作用形成的各种地貌，称冻土地貌。
冻融风化：冻融是指土层由于温度降到零度以下和升至零度以上而产生冻结和融化的一种物理地质作用和现象。由于温度周期性的发生正负变化，冻土层中的地下冰和地下水不断发生相变和位移，使冻土层发生冻胀、融沉、流变等一系列应力变形，这一过程成为冻融。
冻融的危害：冻融灾害给安全运输、道路养护、施工造成了极大的困难。(2)对植被的影响尽管冻土区气候严寒，但冻土之上，并非寸草不生。永久冻土层之上是活动层，到了夏天是会解冻的，融水为植物的生长提供了有利的条件。
北极冻土之上的植被类型是苔原带或冰原带，广泛分布着垫状草本植物、矮小灌木和耐寒花卉，并以苔藓、地衣为主。植被能够在短暂的夏季迅速生长、繁殖，在冬季来临时进入休眠。
在活动层较浅的地区（例如环北极的大部分地区），多年冻土退化导致的地下冰融化，会向地表补充大量水分，促进植物的生长；在活动层较大的地区（例如我国青藏高原的大部分地区），多年冻土退化会导致更多的土壤水分下渗，地下冰融化对土壤水分补充的水分也难以被植物吸收，所以会导致植被退化。冻拔现象（可以拔石头、树木、桩基）
如冻拔树：在纬度高的寒冷地区，当土壤含水量过高时，由于土壤结冻膨胀而升起，连带植物抬起。至春季解冻时，土壤下沉而植物留在原位造成植物根部裸露死亡。6、问题探究由于冻土的季节性的一冻一融（温度低于0℃冻，高于0℃融）现象，会对地表和地下的人类设施造成破坏，常考到是冻土对建筑和交通的影响。下图是由于冻融现象使得路基遭到破坏，路面坑洼不平。
【答题模式】冻土会对建筑和交通产生破坏，我们就要想办法减少这种破坏。从冻土冻融产生的原因来看，一是地下有水，二是低温高温季节交替变化。所以治理措施也主要是从这两方面入手：一是想办法减少地下水对路面的影响，比如下图的抬高路面，使路面远高于两侧地面，再比如在冻土地带架设桥梁。
路面远高于两侧地面
冻土地带架设桥梁二是对地下温度的控制，如使用片石通风路基、使用通风管路基、使用热棒等。
通风管路基
热棒押题冲刺（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）意大利在阿尔卑斯山北坡清除了部分原生植被，修建斯泰尔维奥滑雪场。十几年后滑雪场附近出现冻土融化坍塌，形成洼地，其中位于滑雪道下方的洼地扩大速度最快。下图为斯泰尔维奥滑雪场位置示意图。据此完成下面小题。
1．关于斯泰尔维奥滑雪场雪道布局合理性的叙述，正确的是（ ）
①地处西北风迎风坡，降雪量较大②地处阿尔卑斯山北坡，阴坡积雪期长③临近西欧发达国家，客源市场广④滑雪时游客面朝北方，避免阳光影响视线
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
2．斯泰尔维奥滑雪场附近洼地的形成过程是（ ）
A．人类活动—地下冰或多年冻土层全部融化一冰川刨蚀地表
B．气候变暖一地下冰或多年冻土层全部融化一地表热融沉降
C．人类活动一地下冰或多年冻土层局部融化一地表热融沉降
D．气候变暖一地下冰或多年冻土层局部融化一冰川刨蚀地表
【答案】1．D 2．C【解析】1．滑雪场需要有良好的积雪条件，读图，结合纬度和滑雪场位置信息可知，该地地处阿尔卑斯山北坡，是西南风迎风坡，西风经过湖面带来水汽，降水丰沛，①错误；阿尔卑斯山北坡是阴坡，气温低，积雪时间长，②正确；由于雪面反射率高，在阴坡建滑雪道，有利于运动员滑雪时避免刺眼的阳光，④正确；滑雪道相对欧洲市场尺度特别小，市场不能作为雪道布局的影响因素，只能作为滑雪场选择的区位因素，③错误。D正确、ABC错误。故选D。2．“十几年后”尺度较小，主要是滑雪场频繁的人类活动释放废热，会导致滑雪场附近出现冻土局部融化坍塌成洼地，地表热融沉降。综上，C正确、ABD错误。故选C。【点睛】观察坡向时应重点关注阳坡和阴坡、迎风坡和背风坡。不同坡向，光照、降水等条件存在差异，进而影响滑雪场雪道的布局。自然环境对干扰的整体响应：某一自然环境要素受到外部干扰发生变化，进而改变了该要素与其他要素的物质迁移和能量交换，使其他要素发生连锁变化，最终导致整个自然环境发生改变。与自然环境普遍存在着的演化相比，干扰下的环境变化多为快速的，各要素变化也不同步。人类对自然环境的干扰不断增强。通过自然环境要素连锁变化，不但干扰的后果常常被放大了，环境变化也越来越快。环境的快速变化往往不利于人类的适应。
（2023·福建漳州·统考模拟预测）土壤有机碳是通过微生物作用所形成的腐殖质、动植物残体和微生物体的合称，与气候、植被、人类活动等因子密切相关。贵州省安顺市花江大峡谷是我国石漠化最严重的地区，土壤中有机碳含量低于全国平均值，下图示意当地不同海拔和不同土层深度有机碳含量。据此回答问题。
3．花江大峡谷土壤有机碳含量表聚现象明显，是因土壤表层（ ）
A．淋溶作用较弱 B．孔隙小下渗慢C．植被凋落物多 D．人类活动频繁
4．花江大峡谷1100米表层土壤有机碳含量达最大值的原因是（ ）
A．土壤透气性好 B．有机质分解慢C．高山草甸广布 D．季节性冻土多
5．调查发现，重披绿装后的大峡谷土壤有机碳含量呈减少趋势，其主要原因是（ ）
A．降水增多，水土流失严重 B．温差减小，风化作用减弱C．降水增多，淋溶作用增强 D．植物生长，消耗有机碳多
【答案】3．C 4．B 5．D
【解析】3．据图文材料可知，贵州省安顺市花江大峡谷属于亚热带季风气候，降水丰富，淋溶作用强，A错；一般土壤表层疏松、孔隙较大，有利于下渗，底层紧实、孔隙较小，不利于下渗，B错；植被凋落物主要集中在表层，且表层土壤温度、湿度、土壤质地有利于凋落物腐殖质积累，C对；人类活动频繁程度存在差异性，会导致土壤表层有机碳含量增多或减少，D错。故选C。4．据所学知识可知，土壤透气性好，微生物分解有机质较快，易被植物体吸收固定或淋溶流失，使得土壤表层中有机碳减少，A错；温度越低，土壤水分蒸发越慢，湿度越大，有机质分解越慢，大量植被凋落物腐殖质积累，土壤表层有机碳含量越大，所以花江大峡谷1100米表层土壤有机碳含量达最大值的原因是：与其他海拔高度比，温度较低，有机质分解慢，B对；花江大峡谷属于亚热带季风气候，海拔1100米不会出现高山草甸广布和季节性冻土，CD错。故选B。5．据题干“重披绿装”可知，花江大峡谷石漠化得到有效治理，植被覆盖率明显提高，植物从土壤中吸收、固定大量有机碳，使得土壤中有机碳含量减少，D对；植被恢复后，水土流失情况得到缓解，A错；风化作用强弱与有机碳含量大小无关，B错；植被恢复，可能使降水量略有增加，淋溶作用略增强，但不是土壤有机碳含量呈减少趋势的主要原因，C错。故选D。【点睛】生物循环使营养元素不断的在土壤表层富集，有机质层（枯枝落叶层和部分分解的有机碎屑层）以分解和半分解的有机质为主，有机质在微生物作用下转化为土壤中的腐殖质；成土母质、水、大气中的氮、磷、钾、钙、镁、硫等营养元素有选择的被植被吸收；植被吸收腐殖质和营养元素储存在体内，进而被动物吸收；植被和动物的生物残体被分解为土壤提供有机质；生物循环促进土壤的形成，植物、动物、微生物的综合作用下，加快岩石风化和土壤的形成过程，改善成土母质的性状，促进土壤矿物质颗粒团聚。
（2023秋·河北邢台·高三统考期末）勒拿河发源于西伯利亚中南部的贝加尔山脉，向北流入北冰洋，流域内多年冻土广布。观察发现，近几十年来，勒拿河冬季径流量有明显增加趋势。图 1示意勒拿河流域位置，图2示意该流域气温、降水与流量变化。据此完成下面小题。
6．勒拿河5～6月（ ）
A．以降水补给为主 B．易出现凌汛 C．含沙量最小 D．水温最高
7．勒拿河6月流量最大的主要原因是流域内（ ）
A．降水量增多 B．地下水补给量增大 C．积雪大量融化 D．湖泊解冻
8．勒拿河流域降水量小于黄河流域，但径流量却是黄河的两倍，其原因有（ ）
①地下水补给量大②流域面积大③蒸发、下渗量小④冻土融化补给量大
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】6．B 7．C 8．B
【解析】6．勒拿河位于西伯利亚，是温带大陆性气候（含亚寒带针叶林气候）。由图可知，流域内降水在7～8月较多，但流量峰值出现在6月，说明5～6月的流量不是主要来自于降水补给，A错误；勒拿河纬度高，河流冬季封冻，流动方向由低纬流向高纬，5～6月气温回升，低纬度河段先解冻，高纬度尚未解冻，河流由低纬流向高纬时，可形成凌汛，B正确；5～6月流量大，含沙量大，C错误；7～8月气温最高，水温最高，D错误。故选B。7．由图可知，流域内降水在7～8月较多，但流量峰值出现在6月，说明5～6月的流量不是主要来自于降水补给，A错误；地下水补给常年较为稳定，B错误；通过流量曲线判断径流量在5月开始增加，5月份后气温开始高于0℃，结合区域地理环境可知，5月份后，气温升高，积雪融水融化，流量增大，C正确；由所学知识可知，湖泊不是勒拿河主要的补给水源，D错误。故选C。8．由所学知识可知，冻土融化和地下水补给的水量较小，对河流的水量影响较小，①④错误；由图中勒拿河经纬度跨度结合所学知识可知，勒拿河流域面积大，②正确；勒拿河纬度高，流域内冻土广布，蒸发、下渗量小，③正确。综合上述分析，①④错误，②③正确，B正确，ACD错误，故选B。【点睛】河流的补给类型：大气降水（雨水）补给、季节性冰雪融水补给、永久性积雪和冰川补给、湖泊水补给、地下水补给。河流水文特征：流量、结冰期、汛期、水位季节变化、含沙量、水能、凌汛、流速。凌汛的条件：河流有冰期，流动方向低纬流向高纬。
9．（2023·山东潍坊·山东省昌乐第一中学校考一模）阅读图文材料，完成下列要求。在河流侵蚀和搬运作用下，从陆地迁移至海洋的碳是全球碳循环的重要组成环节。河流有机碳包括溶解有机碳（DOC）和颗粒有机碳（POC），溶解有机碳（DOC）则主要来自于地表水和地下水对地表沉积物和冻土的溶解搬运，其浓度与地表水及地下水流量密切相关，而颗粒有机碳（POC）主要来源于流水冲刷剥蚀、土壤淋滤等。叶尼塞河，是北冰洋淡水贡献率最大的河流，整个流域每年有6个月以上时间被冰雪覆盖，多年冻土覆盖率高达90%，仅部分南部区域不发育多年冻土。图左、图右分别示意叶尼塞河DOC和POC年输出量及其季节分配状况。
(1)阐释多年冻土对多年冻土区河流DOC输出量的影响。
(2)分析叶尼塞河DOC、POC输出量春季大的原因。
(3)推测在全球变暖背景下叶尼塞河等北极地区河流输出有机碳中DOC、POC的变化，并说明原因。
【答案】(1)多年冻土区土壤冻结，阻碍水流及其中的DOC向深层渗漏，使DOC在表层土壤和地表水中富集，导致多年冻土区DOC的输出量较大。(2)叶尼塞河纬度较高，流域内冰雪覆盖，以季节性积雪融水补给为主，春季流量最大；流水侵蚀搬运作用强，积雪融化对土壤的淋滤作用较强，POC浓度增大；春夏季节气温升高，冻土融化，活动层增厚，地表水和地下水溶解的有机碳增加，DOC浓度增大。(3)北极地区河流输出有机碳中DOC增加、POC较稳定；全球变暖背景下，冻土融化，活动层增厚，溶解有机碳增加，DOC输出量增加；POC主要来自于河流冲刷，输出量变化较小。
【分析】本题以叶尼塞河DOC和POC年输出量及其季节分配状况图表为材料设置题目，涉及冻土对区域环境的影响、水文特征、全球变暖对区域的影响等知识点，考查学生对相关内容的掌握程度，对学生的综合分析能力有一定要求。【详解】（1）DOC溶于河水之中，而河水水分的支出主要是蒸发和下渗，冻土中的水分会使土壤冻结，阻止地表水下渗，所以多年冻土区土壤冻结，阻碍水流及其中的DOC向深层渗漏，使DOC在表层土壤和地表水中富集，致使DOC在河流水中富集，导致多年冻土区DOC的输出量较大。（2）颗粒有机碳（POC）主要来源于流水冲刷剥蚀、土壤淋滤，叶尼塞河纬度较高，冬季时流域内积雪多，春季时气温回升，春季河流量大，流水侵蚀搬运作用强，积雪融化对土壤的淋滤作用较强，POC浓度增大；春季气温回升河流解冻，季节性冻土解冻，活动层增厚，地表水和地下水溶解的有机碳增加，最终导致在春季时DOC浓度增大。（3）全球变暖会导致叶尼塞河等北极地区气温升高，冻土融化加剧，土壤水分增加，导致溶解有机碳增加，DOC输出量增加；POC主要来源于流水冲刷剥蚀、全球变暖对河流径流量影响较小，所以POC输出量变化较小。
