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【地理拓展】高考地理中的冻土、冻融风化、冻土地貌和灌溉方式

来源：花匠小妙招时间：2024-12-21 04:58

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一、冻土

冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。

一般可分为短时冻土、季节冻土以及多年冻土（又称永久冻土，指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层）。

如果土层每年散热比吸热多，冻结深度大于融化深度，多年冻土逐渐变厚，称为发展的多年冻土，处于相对稳定状态。

如果土层每年吸热比散热多，地温逐年升高，多年冻土层逐渐融化变薄以至消失，处于不稳定状态，称为退化的多年冻土。

永冻层的深度自上部冬冻夏融，称之“活动层”。

在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉。

随着气候变暖，冻土在不断退化。

由于冻土区气候严寒，植被是以苔藓、地衣为主组成的苔原植被，草本植物和灌木很少。

二、冻融风化作用

①在冻土地区的岩层或土层中，存在着大小不等的裂隙和孔隙，它们常被水分充填；

②随着冬季和夜晚气温的下降，水分逐渐冻结、膨胀，对围岩起着很大的破坏，使裂隙不断扩大；

③夏季或白昼因温度上升，冰体融化，地表水可再度乘隙注入。这种温度周期性变化而引起的冻结与融化过程交替出现，造成地面土（岩）层破碎松解，这种作用称为冻融风化。

冻融风化不仅造成地面物质的松动崩解，形成了冻土地区大量的碎屑物质，而且在沉积物或岩体中还能产生冰楔、土楔等冰缘现象。由于地表水周期性地注入到裂隙中再冻结，使裂隙不断扩大并为冰体填充，形成了上宽下窄的楔形脉冰，称为冰楔。

当冰楔内的脉冰融化后，裂隙周围的沙土充填于楔内，形成沙楔。沙楔也可能是地面冻裂以后，没有形成脉冰，砂土就直接填充在裂隙中。

三、冻土地貌

又称冰缘地貌。由多年冻土层中的冻融作用而形成的各种形态的总称。如石海、构造土、冰丘、冰椎、融冻泥流阶地等。

石海：寒冻风化作用产生的大量大小不等的棱角状岩块及岩屑，在地形平缓条件下，大多在原地残留下来，形成碎石覆盖地面，这就是石海。石海是我国青藏高原、高原西部高山及大兴安岭北部冻土区均有分布。发育石海不仅要岩石坚脆、节理发育，如花岗岩、石英岩、玄武岩、石灰岩、硬砂岩、板岩等，而且还要有一定的水热条件，既要有一定的水分，同时温度为0℃上下持续波动的时间要长。显然，年平均气温为0℃的等温线附近具备上述温度条件。

石河：由寒冻风化产生的岩块、岩屑，在重力作用下汇集到斜坡沟槽内，碎石沿沟槽徐徐向下移动，故取名石河。

石环：平缓而又粗细混杂的地表层，经冻融分选作用，使泥土岩屑集中在中间，岩块被排挤到周边，呈多边形或近圆，形成所谓的石环。形成石环地段地松散层一定是岩块和泥土粗细混杂；要有充足的水分条件，含水量一般要在30%以上；气温在0℃上下波动的持续时间要比较长。石环常见于河漫滩、洪积扇前缘及山前缓坡地带，因为这些地貌部位常常具备石环形成的条件。

（石环）

冰丘（也称冻胀丘）：冬天季节融化层，由上而下和由下而上冻结，因过水断面缩小，冻结层上水处于承压状态；同时，冻结过程中水向冻结面迁移而产生聚冰层。随冻结面向下发展，当冻结层上水的压力和冰层膨胀力大于上覆土层强度时，地表就发生隆起，便形成了冰丘。

（冻胀丘）

热融湖：由于天然或人为的因素改变了地表状况，引起季节融化深度加深，导致层状地下冰或高含冰冻土融化，而使地面下陷或改变地表形态的过程被称热融作用。热融可以形成热融滑塌、热融洼地、热融湖、热融沟等。

热融地貌类型多出现在地下冰发育或含冰量较高的平缓坡地、山间谷地、高平原地带。

（热融湖）

四、例题分析

根据以下材料回答问题。

青藏高原气候高寒，气温一般低于地温，是我国主要的冻土分布区，冻土土层可分为活动层和多年冻土层两部分．其中,活动层靠近地表，随着外界气温变化或冻或融；多年冻土则常年处于冰冻状态。青藏铁路格（尔木）拉（萨）段成功穿越了约550千米的连续多年冻土区，是全球目前穿越高原、高寒及多年冻土地区的最长铁路。活动层反复冻融及冬季不完全冻结，使冻土的体积发生膨胀和收缩，会危及铁路路基，为此青藏铁路的建设者们创造性地提出了低架旱桥、热棒技术、抛石路基等措施。其中抛石路基即用碎块石填筑路基，利用其通风透气性，隔阻热空气下移，同时吸入冷量，起到保护冻土的作用。左图是青藏铁路分布图，右上图是抛石路基结构示意图，右下图为片石护坡景观图。

（1）运用大气受热过程，分析青藏高原地区气温低于地温的原因。

（2）冻土活动层冬夏季的反复冻融，会对列车运行的安全产生怎样的不利影响，请简述其过程。

（3）根据抛石路基的设计原理，判断其散热效果最显著的季节，并分析其原因。

（4）专家建议，部分东西走向的路段的路基两侧增加片石护坡，且南侧厚度要大于北侧，试分析其可能原因。

参考答案

（1）青藏高原海拔高，空气稀薄，晴天较多;白天被削弱的太阳辐射较少，到达地面的较多，地面吸收后增温；但空气稀薄云量较少，对地面的长波辐射吸收较少，加之高原地区多大风天气，大部分热量散失掉，气温较低。

（2）冬季的时候，冻土在冻结状态下，体积会发生膨胀，建在上面的路基和钢轨就会被顶起；到了夏季，冻土消融，体积收缩，路基和钢轨随之降下去;反复出现就会造成路基严重变形，铁轨出现严重弯曲、高低不平，影响列车行车安全。

（3）冬季冬季气温较低，冻土易冻结，抛石路基利用其通风透气性，起到类似于通风管储冷的作用，加快路基的散热，减小因路基升温对冻土冻结产生的影响。

（4）南侧为阳坡，增温较北侧快，增加片石护坡厚度可减缓外部温度的变化对冻土的影响，从而达到与北侧相近的温度，保持路基两侧降温的一致性。

在高考地理中，灌溉方式是一个重要的考点。

一、传统灌溉方式

1. 大水漫灌

（1）特点：将大量的水直接灌溉到农田中，使整个农田地面被水覆盖。这种灌溉方式操作简单，但水资源浪费严重，且容易导致土壤板结和次生盐渍化。

（2）适用地区：适用于水资源相对丰富、地形较为平坦的地区。例如，我国华北平原的部分地区在过去曾广泛采用大水漫灌的方式。

（3）对地理环境的影响：一方面，大量的水资源被浪费，可能导致地下水位上升，引发土壤次生盐渍化问题；另一方面，长期的大水漫灌会破坏土壤结构，使土壤透气性变差，影响农作物的生长。

2. 沟灌

（1）特点：在农田中开挖沟渠，将水引入沟渠中，让水在沟渠中流动，通过土壤的渗透作用使水分到达作物根部。这种灌溉方式比大水漫灌节约水资源，但仍存在一定的水资源浪费。

（2）适用地区：适用于地形有一定坡度、土壤透水性较好的地区。例如，我国西北地区的一些农田采用沟灌的方式。

（3）对地理环境的影响：相对大水漫灌来说，沟灌可以减少水资源的浪费，但如果灌溉不合理，也可能导致土壤侵蚀和水土流失。同时，长期使用沟灌可能会使沟渠两侧的土壤肥力分布不均。

二、现代灌溉方式

1. 喷灌

（1）特点：利用专门的喷灌设备，将水喷射到空中形成细小的水滴，像降雨一样均匀地洒落在农田中。喷灌可以根据农作物的需水量进行调节，节约用水，同时还能提高灌溉效率和均匀度。

（2）适用地区：适用于各种地形和土壤条件的地区，尤其适用于地形复杂、地块不规整的地区。例如，我国一些山区的果园和蔬菜基地采用喷灌的方式。

（3）对地理环境的影响：喷灌可以减少水资源的浪费，降低土壤板结和次生盐渍化的风险。同时，喷灌可以改善田间小气候，增加空气湿度，有利于农作物的生长。但是，喷灌设备的投资和维护成本较高。

2. 滴灌

（1）特点：通过管道系统将水一滴一滴地直接输送到农作物根部附近的土壤中，使水分精确地供应给农作物。滴灌是最节水的灌溉方式之一，能够最大限度地减少水资源的浪费。

（2）适用地区：适用于水资源短缺、土壤保水性差的地区，以及对灌溉精度要求较高的经济作物种植区。例如，以色列的沙漠农业广泛采用滴灌技术。

（3）对地理环境的影响：滴灌可以大大节约水资源，提高水资源的利用效率。同时，滴灌可以避免土壤板结和次生盐渍化问题，有利于保持土壤结构和肥力。但是，滴灌系统的安装和维护需要较高的技术水平和成本。

3. 微灌

（1）特点：微灌是一种综合了滴灌、微喷灌、涌泉灌等多种灌溉方式的新型灌溉技术。它可以根据不同农作物的需求，精确地控制灌溉水量和灌溉时间，实现高效节水灌溉。

（2）适用地区：适用于各种农作物种植区，尤其是对灌溉要求较高的花卉、果树、蔬菜等经济作物种植区。

（3）对地理环境的影响：微灌可以最大限度地节约水资源，提高灌溉效率，同时减少对土壤和环境的不良影响。但是，微灌系统的技术要求和成本较高，需要专业的技术人员进行安装和维护。推荐关注地理图文

三、高考考查角度

1. 灌溉方式的特点比较

（1）给出不同的灌溉方式，要求考生比较它们的优缺点、适用地区和对地理环境的影响。例如，比较大水漫灌、喷灌和滴灌三种灌溉方式在节约用水、土壤保护、成本等方面的差异。

（2）考查考生对不同灌溉方式特点的理解和掌握程度，以及分析问题和综合比较的能力。

2. 灌溉方式的选择与应用

（1）给出一个特定的地区或农作物种植场景，要求考生选择合适的灌溉方式，并说明理由。例如，在我国西北地区的干旱地区种植棉花，应该选择哪种灌溉方式？为什么？

（2）考查考生对不同地区地理环境和农作物需求的了解，以及运用所学知识解决实际问题的能力。

3. 灌溉方式与可持续发展

（1）探讨灌溉方式对农业可持续发展的影响，以及如何通过改进灌溉方式实现水资源的可持续利用和农业的可持续发展。例如，分析现代灌溉方式在节约水资源、保护生态环境、提高农业生产效益等方面的作用。

（2）考查考生的可持续发展观念和综合分析问题的能力。

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