根据以下材料，回答问题。春节过后，人们开始向往春天和随之而来的夏天。动物界亦是如此。最具代表性的是一些候鸟，它们很快就会开始为全球范围内的长途迁徙做准备。其中，黑颈鹤和斑头雁每年都要迁徙到青海湖进行繁殖。青海湖地处青海高原东北部的青海湖盆地内，位

admin2022-02-12 14

问题根据以下材料，回答问题。
春节过后，人们开始向往春天和随之而来的夏天。动物界亦是如此。最具代表性的是一些候鸟，它们很快就会开始为全球范围内的长途迁徙做准备。其中，黑颈鹤和斑头雁每年都要迁徙到青海湖进行繁殖。青海湖地处青海高原东北部的青海湖盆地内，位于西宁市西北部100千米外，是中国第一大内陆湖泊。黑颈鹤在云贵等地过冬，到了春天就一路向北飞行3 000千米来这里。而斑头雁冬天的活动范围则更往南，远到印度，因此，它们面临的旅程也更加艰难：一方面是路途遥远；另一方面，斑头雁冬天的栖息地与海平面齐平，夏天的繁殖地的海拔高达3 000米，横亘其间的是高大的喜马拉雅山脉。它们至少要飞行到海拔5 000米的高度才能逾越这道令人望而生畏的屏障。通过飞行爬升到如此高度并非易事，在这个海拔高度，空气的密度大概只有海平面的一半，因此鸟儿通过振动翅膀产生升力就要消耗更多能量。另外，氧的分压也同样会降低，这也会阻碍它们获得足够的氧气来补给飞行过程中的消耗。
直到几年前，鸟类如何实现这一壮举的动力学机制还是个谜，但2011年美国科学院院刊(PNAS)一篇里程碑式的文章为我们揭示了它们是如何做到这一点的。文章作者用全球定位系统(GPS)跟踪这些迁徙的鸟儿，发现它们通常一天之内就可以飞越喜马拉雅山，在6～7个小时内就可以从海平面高度的出发点一鼓作气飞到海拔6 000米。最令人惊讶的是，白天会有南风吹上山脊，这些鸟儿本可以充分借助这些风来减少能量消耗，然而，斑头雁并没有这么做；相反，它们等到相对平静的夜晚，完全靠自己的体力来完成这一飞越。
斑头雁和黑颈鹤在飞行中有一个共同特点，就是它们经常以某种队形来飞行。队形多种多样，但通常是后面的鸟儿飞在前一只鸟的侧后方，因此就有了常见的人字形队形。几十年来，关于鸟儿为什么会以这样的队形来迁飞有许多猜测，有两种观点比较流行。
第一种观点认为，人字形队形与定向有关。以斑头雁飞越喜马拉雅山为例，该行程需要找到和穿越几个高海拔的通道，利用这些通道也许能节省几千米的上升高度。斑头雁的寿命为20～30年，有些个体已经从印度向北迁飞了许多次。因此，很可能是年长有经验的斑头雁在队伍的前面带路，取道最经济的路线，而无须飞越最高的山峰(这也偶有发生，比如有小群鸟儿飞越珠穆朗玛峰的情形)。这一观点带来了几个难以回答的问题：为什么鸟儿要保持人字形队列，而不是一只紧跟一只?另外，保持队形似乎只是黑颈鹤、斑头雁这样体型较大的鸟类的特征。许多小型的候鸟成群迁飞时，通常是处于混乱的模式。虽然它们也有定向的需求，但不排成人字形也没有问题。
第二种观点认为，这种按一定队形迁飞的行为与节约能量以降低迁徙飞行的能量消耗有关。在最近冬季奥运会上的速滑项目和夏季奥运会的自行车项目中也会看到类似的行为。比赛中，速滑或自行车运动员以一种很紧凑的队形前进，一名运动员在前，另外三名依次紧随其后。速滑和自行车比赛中，很重要的一部分体能消耗是为了克服空气阻力。有人开路，后面的三名选手都能受益，因为这种队形能减少他们所受到的空气阻力，但由于需要克服全部阻力，前面开路的选手很容易精疲力尽。因此，在速滑和自行车比赛中，参赛选手会轮流在前面开路，从而保证大家都能同等受益。对以人字形队列迁徙的鸟儿进行仔细观察后发现。它们也是采用这种团队协作的方式，前面带路的鸟儿不时与后面的鸟儿换位。那么，如果以人字队形的形式迁飞是为了减少空气阻力，为什么鸟儿不选择以直线的队形来飞行?因为一个紧跟一个飞行似乎能最大程度地减小跟随者需要克服的空气阻力。毫无疑问，如果采用人字队形，速滑或自行车团队是不可能拿到冠军的。飞行运动与陆地上的运动一个关键的不同点是，飞行运动除了要克服水平方向上的空气阻力，还需要产生保持飞行状态的上升力。自行车运动员和速滑运动员没有这个问题，因为他们有地面反作用力的支撑。也许，飞行时稍微偏移位于前面的同伴，并不能在最大程度上减少空气阻力，但能够在某种程度上减少跟随的鸟儿保持升力的体能消耗。

事实上，我们有足够的理由相信这一推断。飞行中的鸟儿的翅膀会形成一股涡旋状的循环气流。当你在鸟儿的背后来观察时，就会发现这个循环气流，来自右边翅膀的涡流逆时针旋转，而来自左边翅膀的涡流则顺时针旋转，那么在正中间，即鸟儿正后方尾随的两股涡流中，气流都是向下的，而两侧的气流都是向上的。这样一来，鸟儿没有选择紧跟在同伴的正后方飞行的原因就显而易见了。如果鸟儿飞在同伴的正后方，那么它将处于向下的气流中，这会额外增加它们维持飞行状态的能力消耗。相反，当位于同伴的后侧方时，它们可以利用这一向上的气流，得到升力。这确实有效。有人曾经驾驶轻型飞机并保持相互之间稍微偏移，他们发现，当尾随的飞机处于前面飞机机翼涡流的向上气流中时，消耗的燃料显著低于前面的飞机。以这种方式节约的燃料能够多达18％，这个效应广泛应用于军用飞机中以降低油耗。然而这并不适用于大型客机，因为要达到节油效果，飞机需要足够靠近，而这会增加安全风险。
关于斑头雁迁徙的情形，下列描述正确的有( )个。
(1)青海湖是斑头雁的繁殖地，这里海拔大约3 000米
(2)北半球冬季时，在喜马拉雅山脉南麓或可看到斑头雁的踪影
(3)斑头雁一般选择气流平静的夜晚飞越喜马拉雅山脉
(4)跟黑颈鹤一样，斑头雁在迁徙中也会使用人字形队形飞行

选项 A、2
B、3
C、1
D、4

答案D

解析由第一段中“黑颈鹤和斑头雁每年都要迁徙到青海湖进行繁殖”和“斑头雁冬天的栖息地与海平面齐平，夏天的繁殖地的海拔则高达3 000米”可知，(1)正确。
由第一段中“斑头雁冬天的活动范围则更往南……横亘其间的是高大的喜马拉雅山脉”可知，冬季斑头雁会由北向南飞越喜马拉雅山，(2)正确。
由第二段中“斑头雁并不这么做；相反，它们等到相对平静的夜晚，完全靠自己的体力来完成这一飞越”可知(3)正确。
由第三段中“斑头雁和黑颈鹤在飞行中有一个共同特点……就有了常见人字形队形”可知(4)正确。
故本题选D。

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