基于期刊论文的高考地理试题设计研究05 ——农业生产对全球气候变化响应为例
高中地理教科书(人教版)中关于全球气候变化以农业产生可能影响的阐述如下：
温度是农业生产重要的外部条件之一。全球气候变暖预示着积温增加，生长期延长，对提高作物产量无疑是有处的。但是，温度升高往往伴随着干旱的加重，造成供水不足，这又会使作物减产。科学家预测，就地区而言，位于低纬度的大部分国家，农作物的产量将减少；而位于高纬度国家，农业作物产量有可能增加。不少发展中国家位于低纬度地区，因此，气候变化的这种区域差异，可能会使发展中国家面临的问题更为严峻。
教科书认为，关于全球变暖的影响，许多都是科学家的预测。但是，地理学研究全球变化问题是从地理环境与人类活动对全于变化的响应着手的。
本文以农业生产对全球气候变化的响应为例，梳理那些以农业生产响应全球气候变化为背景素材的高考地理试题，探讨试题的设计思路。
全球变化的响应是人类面对全球变化及其影响而必然发生的行为。
农业生态系统对气候变化十分敏感，任何程度的气候变化都能对农业生产及其相关过程带来潜在的或显著的影响。
农业生产可以遵循农作物生理状况，改变其种植结构、种植地域以及种植时间，来适应气候变化，这是人类积极响应全球变暖的一种具体表现，对于两者关系以及作用机制的研究有重要的科学意义和现实意义。
IPCC(政府间气候变化专门委员会)第四次报告指出，若针对气候变暖采取适当的应对措施，高纬度地区的作物产量将呈增加的趋势，但水热资源的重要分配导致作物生产的不稳定性增加。
【例1】(2009广东文综，3)1980年以来，黑龙江西部水稻集中种植区向北推移了一个纬度左右，替代了原玉米种植区。引起这一变化的主要自然因素是
A. 土壤肥力
B. 热量条件
C. 河流汛期
D. 降水总量
【试题背景素材来源分析】
朱晓禧, 方修琦, 王媛. 基于遥感的黑龙江省西部水稻、玉米种植范围对温度变化的响应[J]. 地理科学, 2008, 28(1):66-71.
【试题设计分析】
该组试题直接利用论文的研究结论作为背景素材。在论文的摘要部分，可以找到与试题题干相关的文字表述，如下图：
作为我国重要的粮食产区，研究认为，东北地区是中国受全球气候变化影响最显著地区之一，并且该区域粮食单产波较大。因此，选择东北地区作为案例，具体有代表性。
论文中关于水稻种植集中区变化分析如下，主要依据是积温的变化。
某一段时间内逐日平均气温≥10℃持续期间日平均气温的总和，即活动温度总和，简称积温。是研究温度与生物有机体发育速度之间关系的一种指标，从强度和作用时间两个方面表示温度对生物有机体生长发育的影响。一般以度·日(d·℃)为单位。
图中红色椭圆部分示意水稻种植范围的变化。论文中关于上图的分析如下：
并不是只有一个地方的命题者关注到这样的研究成果，以下题目与【例1】有相似之处(C选项与上述题目的内容相似)：
【例2】(2010上海文综，15)下列现象与气候变暖有关的是
①中低纬度沿海地区台风减少
②冰川融化加速，海平面上升
③我国东北水稻种植向北推进
④青藏高寒区农作物播种推迟
A.①②
B.③④
C.①④
D.②③
在当前全球气候变化的背景下，研究气候变化对作物气候生产潜力的影响，对一个地区气候生产潜力进行估算，其结果不仅可以直接反映该地区的气候生产力水平和光、温、水资源配合协调的程度及其地区差异，还可以分析出不同要素对生产力影响的大小，从而找出一个地区或某种作物生产中的主导限制因素。对于合理利用气候资源，充分发挥气候生产潜力，寻找提高生产力的途径，具有重要的理论和现实意义。
【例3】(2012福建文综，5~7)气候生产潜力是指一个地区光、热、水等要素的数量及其配合协调程度。下图示意中国东北地区玉米气候生产潜力的空间分布。读图完成(1)~(3)题。
(1)影响甲处等值线向北凸出的主要因素是
A．纬度位置
B．大气环流
C．地形因素
D．海陆分布
(2)在中国东北地区，与玉米气候生产潜力空间变化规律基本一致的指标是
A．≥10℃积温
B．日照时数
C．太阳辐射量
D．年降水量
(3)对东北地区玉米气候生产潜力空间变化分析的手段属于
A．计算机网络
B．地理信息系统
C．全球定位系统
D．遥感
【试题背景素材来源分析】陈长青，类成霞，王春春，等.气候变暖下东北春玉米生产潜力变化分析[J].地理科学，2011，31(10):1272-1279.
【试题设计分析】
试题内容背景分析：
本文所指东北地区包括黑、吉、辽三省和内蒙古东北部地区(包括呼伦贝尔市、兴安盟、通辽市、赤峰市、锡林郭勒盟)。研究区位于中国东北部，与朝鲜、蒙古和俄罗斯接壤，总面积为1.44×106km2，海拔160m以下的面积占50%。大部分处在中温带，少部分为寒温带，湿润、半湿润气候，冬季低温干燥，夏季短促而温暖。无霜期130~170d，全年降水量400~800m，其中60%集中在7~9月。该地区西部为高山区，中部为广袤的平原，东部有少量低丘，山环水绕、平原辽阔，土壤肥沃，大部分地区温度适宜，日照充足，适于种植玉米，是中国玉米的主产区和重要的商品粮基地。
——王春春, 陈长青, 黄山,等. 东北气候和土壤资源演变特征研究[J]. 南京农业大学学报, 2010, 33(2):19-24.
东北地区地势平坦，土壤肥沃，自然条件优越，是中国重要的粮食主产区和最大的商品粮生产基地。春玉米是东北地区的第一大作物，仅黑、吉、辽三省的播种面积和总产量分别占全国的26.3%和29.4%，在保障国家粮食安全方面有举足轻重的作用。
——郭淑敏, 马帅, 陈印军. 中国东北三省粮食生产的态势、优势、问题与对策[J]. 中国农学通报, 2006, 22(12):488-493.
试题图像分析：试题中的图像来源于论文中的图12，如下图所示：
该图中的图b为2001-2007东北春玉米气候生产潜力空间分布，试题中的图像就是利用该图转绘为等值线图的。图b如下：
显而易见的是，论文中的图像是彩图，在黑白试卷上显示效果较差，绘制成等值线图才能提高清晰度。
试题内容设计分析：
第(1)题考查学生获取信息能力与区域认识能力。甲处位于东北平原，等值线向北凸出，即该处数据比东西两侧(山地)都高。可以判断其影响因素是地形。
第(2)题的设计与论文的分析有关。气候生产潜力与一个地区光、热、水等要素的数量及其配合协调程度有关。高中地理曾学习过东北地区降水的空间分布，如下图所示：
东北地区年降水量空间分布大致呈现由东南向西北递减的变化规律，与试题中气候生产潜力等值线的变化规律不同。故排除D选项。
论文中也有东北地区春玉米生长季降水量空间分布图，如下图：
可以看出，东北地区春玉米生长季降水空间分布呈现出与东北地区年降水总量空间分布相似的规律。
东北地区春玉米生长季太阳辐射量空间分布图如下：
上图所示表现，东北地区太阳辐射与气候生产潜力的空间分布并不一致，因此，C选项可以排除。
论文中的图3示意东北地区春玉米生长季≥10℃积温空间分布，如下图：
可以看出，≥10℃积温空间分布与气候生产潜力空间分布规律相似，因此，正确答案为A。
第(3)题考查地理信息技术的应用领域。气候生产潜力的分析，需要对该区域的气候资料(空间数据)进行处理，然后再可视化，因此，利用的技术手段是地理信息系统(GIS)技术。论文的摘要部分已明确提出该技术手段。如下图：