環(huán)境科學(xué)概論-自然環(huán)境
單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第3課 自然環(huán)境 1,Oct,13,2004,Bipt,主要內(nèi)容,地球表層系統(tǒng),自然環(huán)境的圈層結(jié)構(gòu),1.地球表層系統(tǒng),地球表層系統(tǒng)概述,大地女神(,Gaia,)假說(shuō),I.地球表層系統(tǒng)概述,環(huán)境獨(dú)特,臭氧層,適量CO2,土壤圈,厚度適中的地殼,II.大地女神(Gaia)假說(shuō),中心思想:生命活動(dòng)創(chuàng)造了今天的地球環(huán)境,Lovelock 1969 普林斯頓大學(xué),有關(guān)生命起源的國(guó)際會(huì)議上公開提出的,Gaia假說(shuō)的主要論點(diǎn),Gaia假說(shuō)的主要論點(diǎn),地球上的所有生物都在不斷地主動(dòng)積極地對(duì)地球環(huán)境起著調(diào)節(jié)作用;,正是上述作用使地球生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定性,而此穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn)是基于,Gaiaxitong,系統(tǒng)內(nèi)部生物的各個(gè)部分相互有序、協(xié)調(diào)的合作;,強(qiáng)調(diào)只有把生物和環(huán)境看成一個(gè)整體才能真正了解地球;,在地球進(jìn)化系統(tǒng)中包括地球上所有的生物和物質(zhì)環(huán)境,即強(qiáng)調(diào)生物對(duì)地球進(jìn)化的作用和影響,氣候和化學(xué)組成的調(diào)節(jié)是該進(jìn)化系統(tǒng)的自發(fā)的應(yīng)變特性,進(jìn)化本身是漸進(jìn)和間斷地結(jié)合。,2.自然環(huán)境的圈層結(jié)構(gòu),大氣圈,水圈,巖石圈,土壤圈,生物圈,I.大氣圈,定義:,大氣圈是地球表面由各種氣體、水汽和多種懸浮物質(zhì)組成的復(fù)雜流體系統(tǒng),是生命活動(dòng)長(zhǎng)期參與作用的結(jié)果。,大氣圈的組成,大氣圈的垂直結(jié)構(gòu),B.大氣圈的組成,大氣:,多種氣體、水汽、液體顆粒和懸浮固體雜質(zhì)組成的混合物,干潔空氣:,大氣中除去液體顆粒和懸浮固體雜質(zhì)的混合氣體。,其組成:,氣體:,N,2,(體積約占78%)、O,2,(約占21%)、CO,2,(0.03%),氬(0.9%)、其他稀有氣體和CH,4,、SO,2,、NO,2,、CO、NH,3,、O,3,等(800km,H增而T升,H增而T降,H增而T升,H增而T降,H增而T升,大氣的垂直各層特點(diǎn),對(duì)流層:,大氣活動(dòng)最活躍;存在大氣對(duì)流和水平運(yùn)動(dòng)、雨雪云霧等天氣現(xiàn)象;大氣污染多發(fā)生在這里,平流層:,存在近似等溫層,又名同溫層,本層以上氧和臭氧吸收太陽(yáng)輻射,溫度隨高度增加上升;大氣多水平運(yùn)動(dòng),飛機(jī)飛行在這一層,中間層:,最冷;大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng),出現(xiàn)夜光暈,有流星;約,6080km處為均質(zhì)層向非均質(zhì)層的過(guò)度層;無(wú)線電波在此層;,熱成層:,溫度上升快,射線作用空氣分子大都發(fā)生電離,成為原子、離子和自由電子,又名電離層;火箭、激光、多數(shù)流星在此層,散逸層:,又稱外大氣層,大氣稀薄,地心引力小,運(yùn)動(dòng)快的質(zhì)點(diǎn)可完全擺脫地球引力場(chǎng)以散入宇宙空間,II.水圈,水圈的概念和結(jié)構(gòu),水的重要性,人類對(duì)水圈的影響,A.水圈的概念和結(jié)構(gòu),概念:由海洋、陸地水體(河流、湖泊、冰川)、地下水、土壤水、大氣中的水汽和生物體中的水共同組成的連續(xù)的圈層稱為水圈,總水圈(total hydrosphere),豪恩 提出,總水圈,total hydrosphere,大氣圈中的水,雨,雹、雪、霰,水蒸氣,巖石圈中的水,地下水,巖漿水,水合水,生物圈中的水,體液(細(xì)胞外液),細(xì)胞液(細(xì)胞內(nèi)液),生物聚合水化物(鍵合水),狹義水圈,陸地水,泉水、沼澤水,塘水、湖水,河水、河口區(qū)水,冰川、冰蓋與雪蓋,海洋水,淺海水,大洋水,海洋沉積物空隙水,B.水的重要性,水的物理性質(zhì):,比熱大、蒸發(fā)熱高,4密度最大,冰密度比液態(tài)水密度小,無(wú)色透明,水的化學(xué)性質(zhì):,極好的溶劑,大多數(shù)離子化合物能溶解氣中并最大程度地電離,有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和生物體內(nèi)的生化反應(yīng),C.人類對(duì)水圈的影響,直接影響:,大量開采地下水,過(guò)度不合理開發(fā)利用地表水,間接影響:,修建大型水庫(kù),河流渠道化,100%水,海洋97.6%,淡水2.4%,冰帽和冰河87%,液態(tài)水13%,地下水95%,土壤含水2%,湖、河、溪流3%,III.巖石圈,巖石圈及其位置,地球內(nèi)部圈層的最外層,人類生存環(huán)境的底層,包括地殼和上地幔頂部,地殼是由硅鎂層和硅鋁層組成,巖石圈最主要的部分是最外層巖石和風(fēng)化殼,平均厚度3335km,IV.土壤圈,概念:土壤覆蓋于地球陸地表面,能供植物生長(zhǎng)和繁殖,它在地球表面形成了一個(gè)斷斷續(xù)續(xù)的圈層土壤層,土壤的定義:,土壤是以母質(zhì)為基礎(chǔ),在物理、化學(xué)和生物的長(zhǎng)期共同作用下,不斷演化而成的土狀物質(zhì),它有固相、液相和氣相物質(zhì)以及生物體四部分組成,各部分之間相互作用,形成了一個(gè)復(fù)雜的體系,土壤基本組成,固相物質(zhì),粒間物質(zhì),生物體,礦物質(zhì):占固相質(zhì)量的95%左右,,總體積的38%左右,有機(jī)質(zhì):占固相質(zhì)量的5%左右,,總體積的12%左右,氣相:部分由大氣進(jìn)入,主要成分是O2和N2等,另一部分是由土壤內(nèi)部產(chǎn)生的,主要是CO2、水汽等,液相:粒間水及溶解在其中的多種溶解性物質(zhì),各類昆蟲、線蟲、節(jié)肢動(dòng)物,土壤微生物,1g土中可達(dá)10億個(gè)左右,土壤,土壤的特性,吸附型,緩沖性,氧化還原性,自凈功能,土壤的特性對(duì)于土壤自身的穩(wěn)定與修復(fù)起到了重要的作用,土壤圈的位置,處于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈的交界面,,是聯(lián)系有機(jī)界和無(wú)機(jī)界各要素的中心樞紐,生物圈,水圈,巖石圈,大氣圈,土壤圈,生物圈,奧地利地質(zhì)學(xué)家 休斯,生物圈是地球上所有的生物及其生存環(huán)境的總稱,從海平面以下10km到海平面以上9km,生物圈內(nèi)部不斷地進(jìn)行著物質(zhì)、能量和信息的交換與循環(huán),