第三章地球表层环境与地球表层系统自然地理学.ppt

* 第3章 地球表层环境与地球表层系统 第一节 地球表层系统的组成 —4个圈层（4层、种外壳—岩气生水）、3相物质 一、基本概念 定义—各地球表层环境因素组成了一个复杂的系 统，为地球表层系统。 4个圈层：岩、气、生、水； 3相物质：固液气在地球 共存、可相互转化。 岩石圈—地壳与上地幔顶部的固体岩石组成的圈层。 岩石圈-大气-生物-土壤、水之间没有截然的界面 分割，相互交叉、相互作用。 ? 二、人类的位置：是地球（表层系统）的产物；地球（生物圈）的重要组成部分； 分布在4个圈层的界面上；对在4个圈层（乃至整个地球）及各环境要素有深远的影响。 — 智慧圈、文化圈、技术圈； 无机界、有机界、 人文界 ? 大气圈 水圈 生物圈 ? 岩石圈 人 第2节 地球表层系统的结构 地球表层系统的结构具明显的垂直分层、水平分 异特征。另外，组成地球表层系统的4个圈层在空间上不是截然分开的，而是相互交叉、相互叠置的。 一、垂直分层：地核、下上地幔、地壳（Si-Al；Si- Mg）、对流、平流、中间、暖、散逸层。 除此之外，各个圈层内部，还有进一步的分层现 象。例如海洋（水圈的主要组成部分）及湖泊，从下 向上，水的温度、密度、成分（盐份、泥沙等）、生 物数量和种类等等均呈层状有规律的垂直排列。 必须注意，各个垂直层的厚度在空间和时间上有着很大的变化，而不是等厚、均匀的。 例如对流层的厚度，在赤道附近在16-18km左右，在中纬度为10-12km左右，在极地附近为7-10km左右。 再如，地壳的平均厚度约为17km，在海洋约为6km，在陆地约为35km，在褶皱山区可达70km。其厚度是随着时间的变化而变化的。 二、水平分异—水平方向上的有规律变化和差异， 包括温湿度（气候）、土壤植被及其他自然现象 （火山、地震）和物质组成（水、矿产）。 三、立体交叉的结构—以生物圈最具说服力。海 底、海沟-高山-天空；赤道-极地；雨林- 沙漠； 地壳岩缝、洞穴。 四、多级嵌套结构 地球系统是由许多子系统组成的，地球表层环 境系统也是一样（4个圈层），每个圈层又是由多个 子系统组成的，如水圈由海洋、湖泊、河流、冰川 等组成… …，如下图所示 ： 水 圈 河流 海洋 湖泊 冰川 海沟 海岸带 海岭 大陆裙 大陆坡 大陆架 沙滩 泻湖 潮滩 第3节 地球表层系统的功能 一、系统及其特征— 一系列的物质按一定秩序或规律，内部相互联系组合而成的整体或组织体系。如呼吸系统、消化系统、灌溉系统、信息系统、生态系统。 特征是具一定结构和功能；通过研究，系统的发展方向、变化规律可以预测，也可进行人工和自我调控。 二、地球表层系统 (物质组成、结构)的功能— 举例！ 大气（热量）、水（海陆）、地质（侵蚀、 沉积）、生物地球化学（植物；CNOP）循环 都伴随着物、能、信息的传递和交换。 1、物质传输—圈层之间；圈层内部；亚层间和 内部（垂直的、水平的）。 2、能量、信息传递—洋流、气流、地热流、生 物基因的传递。 3、可预测、调控功能—系统，除取无序的或混 沌状态的以外，都是有一定规律可寻的。 因此，也是可以预测的。通过人类的干扰，便可以调控。 系统的结构→（功能）物、能、信息的传递→演化、发展→调控。 例如，长江三峡水坝的修建，改变了由大自然长期以来形成的高山-峡谷的结构，将河谷拦蓄起来，从而降低了上游原有的水力坡度，并同时加大了下游的水力坡度。这样，使其产生了一个新的功能—发电； 再如，梯田的建设使以往的斜坡→高产的水稻田；但如果不建设梯田，我们可以预测，直接开发进行农作物的种植，将会发生的是水土流失→将会形成的是石漠、荒漠。 这类现象在我国许多地方已经发生了。那么，怎么办呢？进行调控、改善。措施是什么呢？ 其一，根