第一章地球环境的基本特征.pptx

第一章 地球环境的基本特征;第一节 地球环境的圈层构造一、地球环境及其组成 ;例如空气、阳光、水、土壤、矿物、岩石和生物等，以及由这些要素构成的各圈层，如大气圈、水圈、土壤圈、生物圈和岩石圈。这些要素和圈层构成了人类的生存环境和地理环境。;社会环境是指人类的社会制度等上层建筑条件，包括社会的经济基础、城乡结构以及同各种社会制度相适应的政治、经济、法律、宗教、艺术、哲学的观念和机构等。有人认为这些社会要素组成了另一圈层----智能圈或人类圈（noosphere)。 ??? ???;二．地球环境的独特性 ;近年来，科学研究的进展，使一些科学家提出了不同的看法。他们反因为果，认为不是地球上“优越”的环境条件创造了生命，而是生命活动创造了今天地球的环境。这种观点被称为盖娅（Gaia)假说或盖娅理论。 ?;地球表层物质和能量的循环、转换是靠生命活动实现的。如果没有生命捕获、转移和储存太阳能，则来自太阳能的辐射将会散失。生命活动在太阳能的捕获与储存和地球表层物质的迁移转化方面的巨大作用，远远超乎人们的想象。因此，地球的现状是生命参与地质历史过程的结果，地球现在的状态也是靠生命活动调节、控制和维持的。 ;??? 三．地球各全层的发育;水分的蒸发和降雨，降低了地表的温度，产生了河流、湖泊和海洋，为地球生命的出现创造了最基本的条件。 地球史上第二个重大事件是生命的出现，尽管对生命起源的机制也有种种不同看法，但一般都认为生命起源于海洋。早期细菌通过发酵作用取得能量，并在生命过程中放出二氧化碳，逐渐改变了原始大气的组成。;到大约20亿年前，出现了更为进化的细菌和蓝藻等生物。从此，开始了一种新的生命过程---光合作用，大气圈中首次出现了氧气。此后，生物进化过程加速。12亿年前出现最早的真核细胞。5亿年前出现海洋无脊椎动物，4.5亿年以前，在温暖湿润的河口地带，一种叫做顶囊蕨的植物开始登陆。哺乳类动物出现在2亿年前。 ;今天，大约有500万至5000万种生物组成了五彩缤纷的生物界，构成了包括人类在内的生物圈。 ??? 从地球个圈层发育的过程中，我们又一次看到生物的能动作用。可以毫不夸张的说，地球今天的面貌是生物创造的。爱护和保护生物圈，就是爱护和保护地球的现在和未来 ;第二节 人类与地球各圈层的关系 ;一．人类与大气圈 ;根据大气的物理和化学性质，大气圈又可以分为光化层和离子层。目前，世界普遍采用的大气圈分层方法是根据大气温度垂直变化特征，将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热成层和逸散层。 ;??? （二）地球大气的精细平衡 ???? 地球大气的主要成分是氮和氧，这种组成在太阳系九大行星种非常特殊。组成地球大气的多种成分可分为稳定组分和不稳定组分。前者包括氮、氧、甲烷、氢、氙等，这些气体之间的比例是稳定的。大气的不稳定组分包括二氧化碳、二氧化硫、臭氧和水汽等。 ;? 地球各圈层，尤其是生物圈各组分，与大气圈保持着十分密切的物质和能量的交换，使大气各组分之间保持着极其精细的平衡。目前，下层大气中氧气的浓度为21%，这是亿万年来生物圈进化与大气圈相互作用的结果。;大气圈中另一种敏感的微量组分是甲烷，俗称沼气。目前，其浓度低于百万分之二。如果浓度过高，在现有的氧浓度下就会因闪电而燃烧。并且，甲烷的温室效应比二氧化碳强300多倍。 ; 总上所述，大气圈各组分之间保持着精细的平衡，这是地球环境亿万年来发育的结果。保持这种平衡乃是维护生物圈所必须，破坏这种平衡就是破坏生命的基础。然而，人类社会实现工业化以来，规模和强度日益加大的人类活动正在破坏这种平衡，这是人类面临的重大环境问题之一。;二．人类与水圈　;（1）水是无色透明的，它允许太阳光中的可见光和波长较长紫外线部分可以透过，使光合作用所需的光能能够到达水面以下的一定的深度，而对生物体有害的短波紫外线则被阻挡在外。 ;（2）水是一种极好的溶剂，为生命过程中营养物和废弃物的传输提供了最基本的媒介。并且，除液氨外，水的比热是所有的液体和固体中最大的，为4.18J/(g*oC)。 （3）水在4oC时的密度最大，这一特性在;控制水体温度分布和垂直循环中起着重要作用。 ???? （4）冰的密度比水小，这一特性对水下生物有十分重要的意义。否则，气温降低时水面结成的冰会沉入水底，给水下生物带来灭顶之灾。 ;? 近代人类在其生产活动中，给水圈带来各种各样的影响，这些影响有： ???? （1）兴建大型水库； ???? （2）大量开采地下水； ???? （3）小河流渠道化； ???? （4）湖泊的泯灭。 ;三．人类与土壤圈　 ;土壤和岩石共同构成了大地，但土壤和岩石是有区别的。地球半径约为6400km而地表土壤的厚度仅为几十