学术情境试题138：毛乌素沙漠固定沙丘
一、真题呈现
(2016海南地理，16-18)下图示意一固定沙丘某年5～9月土壤水分含量(％)随深度的变化。该沙丘位于毛乌素沙漠的南缘，无人为扰动，多年保持稳定。据此完成l6-18题.
16.该固定沙丘
①浅层土壤含水量低
②深层土壤含水量低
③6～8月土壤含水量低
④6～8月土壤含水量高
A.①④ B.②③
C.①③ D.②④
17.6～8月，该固定沙丘土壤含水量明显不同于其他月份的原因是
①风速较大 ②蒸腾量较大
③气温较高 ④降水较少
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
18.为维护生态安全，毛乌素沙漠的南缘适合
A.植树 B.种草
C.栽灌木 D.自然演化
【教育部考试中心的试题分析】
——教育部考试中心 编.高考文科试题分析：2017年版.文科综合分册[M].北京：高等教育出版社，2016.12：181-182.
本组试题以毛乌素沙漠南缘一固定沙丘土壤水分含量(%)的变化为题材(这里的变化包括随时间的变化和随深度的变化两个方面)，考查考生获取地理知识的能力(读图)，以及通过获取的地理知识分析判断并进行决策的能力。
毛乌素沙漠地处我国北方沙漠－沙地过渡地带，共以西为沙漠分布区，以流沙为主；以东则多称为沙地，以固定和半固定沙丘为主。毛乌素沙漠向东南则过渡到黄土高原，气候上处于季风尾闾区，介于200毫米和400毫米年降水量之间，处于湿润－干旱的关键过渡地带，是反映东亚季风变化的敏感区域。当夏季风强盛时，带来丰沛的降水，河流发育，湖泊扩张；当夏季风退缩时，冬季风逐渐强盛，强大的风力导致风沙地貌发育。毛乌素沙漠自身呈现出流动沙丘、半固定沙丘与固定沙丘交错的景观，面积大约各占1/3。
(图片来源网络)
(图片来源网络)
毛乌素沙漠属于生态脆弱地区，土壤水分含量对于该地区的生态系统具有极其重要的意义。土壤水分受多种因素控制，大尺度决定于降雨和蒸发格局，小尺度则主是决定于土壤、地形、植被和根系结构。
自然状况下降雨是土壤水分的主要来源，土壤水分及其空间变异、季节变化和年际变化往往与降雨息息相关。植被对土壤水分影响是多方面的，冠层截留会损失一部分降水，植物根系会增加水分渗透，而植物的蒸腾作用则会消耗土壤水分。
本组试题呈现出的是毛乌素沙漠南缘一固定沙丘土壤水分监测结果，要求考生在此基础上回答相关问题。
第16小题考查考生读图获取信息的能力，以土壤水分含量(%)随时间和空间(深度)变化的情况，以土壤水份含量(%)等值线的形式呈现。首先从空间(深度)上看，地面附近的土壤含水量很低，在监测时段的绝大部分时间土壤含水量小于3%；而地下100厘米深处则其土壤含水量值一直大于3%，最大值大于8%；从时间上看，6~8月整个监测土层(0~100厘米深度)的含水量小，其值均不大于5%，大部分时候不大于4%。因此选项C为正确答案：浅层土壤含水量低，6~8月土壤含水量低。
第17小题要求判断该固定沙丘6~8月土壤含水量明显不同于其他月的原因。这里的明显不同实际上就是这段时间土壤水分含量明显偏低。在给出的4个原因中，每个原因均可导致土壤水分含量偏低，但毛乌素沙漠地处我国季风尾闾区，6~8月受夏季风控制，是当地的雨季，是一年中降水量最多的季节；毛乌素沙漠风速大的时间是冬春季节，此时受冬季风控制，以西北风为主，常有沙尘暴发生，而夏季则风速不大。因此正确选项为B。
第18小题考查根据分析判断进行决策的能力，为保护当地生态安全，要求考生选择毛乌素沙漠南缘应该采取什么措施。在材料中已明确指出，该沙丘“无人为扰动，多年保持稳定”。结合图中给出的信息，以及第16、17小题的问题，6~8月土壤含水量明显偏低，偏低的原因是气温较高和蒸腾量较大，气温较高无法回避，蒸腾量较大实际上就是植物生长在消耗水分。上述信息综合起来就是天然降水可以维持自然植被生长，而人为扰动诸如“植树、种草、栽灌木”等措施都有可能破坏生态平衡，造成植被退化、风沙活动加强。正确选项为D。
(2015年6月，陕蒙宁边界处的工程，毛乌素沙漠与黄土交界的地带。图片来源网络)
二、试题设计分析
【试题背景素材出处】
伍永秋, 张健枫, 杜世松,等. 毛乌素沙地南缘不同活性沙丘土壤水分时空变化[J]. 中国沙漠, 2015, 35(6):1612-1619.
【图像设计分析】
试题中的图像来源于论文中的图3，注意下图红色方框部分。命题者选取的是固定沙丘2012年背风坡底的土壤水分含量(%)变化图。
将上图红色方框部分放大如下图所示，可以看出，论文中的图像是灰度呈现，命题者将其背景颜色去掉，更加符合试卷印刷的要求。
【试题设问分析】
第16题考查考生的读图能力。试题的图像是坐标统计图，只要注意到横坐标与纵坐标的含义，就不难得出正确选项。
第17题考查固定沙丘土壤水分含量的时间分异，同时考查区域认知能力，要求考生进行综合判断。如命题者所分析，四个选项都是造成土壤水分含量低的原因，但“风速较大、降水较少”不符合区域实际情况。该区域6-8月气温较高，会加快土壤水分的蒸发，同时为一年中降水较多的时段，尽管降水转为土壤水分可能会比其他月份多，但气温较高，有利于植物生长。植物生长速度较快，必然造成蒸腾量增大，进而导致土壤含水量偏低。
以下试题是一个关于蒸发量影响因素的例子，可以作参考。
(2015福建文综，3-4)下图示意某区域某年气候要素的逐月变化。读图完成3~4题。
3.造成4～6月蒸发量逐月上升的主要原因是
①气温上升 ②降水量增多
③风力增大 ④云量减少
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
4.该区域当年水分累积亏损最为严重的月份是
A.3月 B.6月
C.9月 D.12月
第18题设问的依据是论文的结论。论文结论部分最后一段文字如下图红色划线部分所示：
论文摘要部分的最后一句更为具体：
对于该题理解，有以下两个方面需要注意的：
一是三道试题究竟是什么样的关系？仔细阅读试题文本，可以认为该组试题按照“是什么、为什么、怎么办”的思路，共设计三道试题。既然如此，就要分析试题呈现的土壤含水量的意义了。
土壤水分是干旱、半干旱地区生态环境的主要限制因子，是气候、植被、地形及土壤性质等自然条件的综合反映。干旱、半干旱地区土壤含水量时空动态特征一直是学术界研究的热点问题，其能够为区域植被和生态恢复提供基础数据，具有非常重要的理论与现实意义。
——伍永秋, 张健枫, 杜世松,等. 毛乌素沙地南缘不同活性沙丘土壤水分时空变化[J]. 中国沙漠, 2015, 35(6):1612-1619.
意思就是说，土壤水分含量的时空变化特征是该区域进行生态建设采取具体措施的重要依据，而不是简单地套用，或照搬某些措施。论文中对土壤水分含量特征的研究指出：
尽管6-8月土壤水分含量偏低，但从时间过程的角度来看，可以得出“该区域天然植被对水分的涵养大于消耗，本区降水可以维持不同活性沙丘的天然植被生长”的结论。换言之，就是该区域的生态环境的稳定的。因此，试题题干部分就提供了文字信息——无人为扰动，多年保持稳定。可以据此，再结合图中信息判断正确的选项。
正如命题者的分析，第17题的正确选项“蒸腾量较大”已为分析第18题提供了参考。由于6-8月为气温较高时段(这一点无法改变)，如果植树、种草、栽灌木，都会增加该时段的蒸腾量，从而消耗土壤的水分，造成土壤水分含量偏低，导致地表变得干燥，加剧风沙活动，反而破坏了生态环境。