1、第3课 自然环境 1 Oct,13,2004,Bipt 主要内容 v地球表层系统 v自然环境的圈层结构 1.地球表层系统 v地球表层系统概述 v大地女神（Gaia）假说 I.地球表层系统概述 环境独特 臭氧层 适量CO2 土壤圈 厚度适中的地壳 II.大地女神(Gaia)假说 中心思想：生命活动创造了今天的地球环 境 Lovelock 1969 普林斯顿大学 有关生命起源的国际会议上公开提出的 Gaia假说的主要论点 Gaia假说的主要论点 v 地球上的所有生物都在不断地主动积极地对地球环境起着 调节作用； v 正是上述作用使地球生态系统保持稳定性，而此稳定性的 实现是基于Gaiaxitong
2、系统内部生物的各个部分相互有序 、协调的合作； v 强调只有把生物和环境看成一个整体才能真正了解地球； v 在地球进化系统中包括地球上所有的生物和物质环境，即 强调生物对地球进化的作用和影响，气候和化学组成的调 节是该进化系统的自发的应变特性，进化本身是渐进和间 断地结合。 2.自然环境的圈层结构 v大气圈 v水圈 v岩石圈 v土壤圈 v生物圈 I.大气圈 定义： 大气圈是地球表面由各种气体、水汽和多种 悬浮物质组成的复杂流体系统，是生命活动 长期参与作用的结果。 大气圈的组成 大气圈的垂直结构 B.大气圈的组成 大气:多种气体、水汽、液体颗粒和悬浮固体杂质组成的 混合物 干洁空气:大气中除去
3、液体颗粒和悬浮固体杂质的混合气 体。其组成： 气体：N2(体积约占78%)、O2(约占21%)、CO2(0.03%) ，氩(0.9%)、其他稀有气体和CH4、SO2、NO2、CO、NH3 、O3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 大气的垂直各层特点 对流层：大气活动最活跃； 存在大气对流和水平运动、 雨雪云雾等天气现象；大气 污染多发生在这里 平流层：存在近似等温层， 又名同温层，本层以上氧和 臭氧吸收太阳辐射，温度随 高度增加上升；大气多水平 运动，飞机飞行在这一层 中间层：最冷；大气对流运 动，出现夜光晕，有流星； 约 6080km处为均质层向非均
4、质层的过度层；无线电波在 此层； 热成层：温度上升快，射线 作用空气分子大都发生电离 ，成为原子、离子和自由电 子，又名电离层；火箭、激 光、多数流星在此层 散逸层：又称外大气层，大 气稀薄，地心引力小，运动 快的质点可完全摆脱地球引 力场以散入宇宙空间 II. 水圈 水圈的概念和结构 水的重要性 人类对水圈的影响 A.水圈的概念和结构 概念：由海洋、陆地水体（河流、湖泊、 冰川）、地下水、土壤水、大气中的水汽 和生物体中的水共同组成的连续的圈层称 为水圈 总水圈（total hydrosphere） 豪恩 R.A.Home提出 总水圈 total hydrosphere 大气 圈中 的水 雨
5、 雹、雪、霰 水蒸气 岩石 圈中 的水 地下水 岩水 水合水 生物 圈中 的水 体液(胞外液) 胞液(胞内液) 生物聚合水化物(合 水) 狭 水圈 地水 泉水、沼水 塘水、湖水 河水、河口区水 冰川、冰盖与雪盖 海洋水 浅海水 大洋水 海洋沉物空隙水 B.水的重要性 水的物理性质： 比热大、蒸发热高 4密度最大，冰密度比液态水密度小 无色透明 水的化学性质： 极好的溶剂 大多数离子化合物能溶解气中并最大程度地电离 ，有利于营养物质的吸收和生物体内的生化反应 C.人类对水圈的影响 直接影响： 大量开采地下水 过度不合理开发利用地表水 间接影响： 修建大型水库 河流渠道化 100%水 海洋97.6
6、%淡水2.4% 冰帽和冰河87%液态水13% 地下水95% 土壤含水2% 湖、河、溪流3% III.岩石圈 岩石圈及其位置 地球内部圈层的最外层，人类生存环境的底 层，包括地壳和上地幔顶部 地壳是由硅镁层和硅铝层组成 岩石圈最主要的部分是最外层岩石和风化 壳，平均厚度3335km IV.土壤圈 概念：土壤覆盖于地球陆地表面，能供植 物生长和繁殖，它在地球表面形成了一个 断断续续的圈层土壤层 土壤的定义： 土壤是以母质为基础，在物理、化学和生物的长 期共同作用下，不断演化而成的土状物质，它有 固相、液相和气相物质以及生物体四部分组成， 各部分之间相互作用，形成了一个复杂的体系 土壤基本组成 固相
7、物质 粒间物质 生物体 矿物质：占固相质量的95%左右， 总体积的38%左右 有机质：占固相质量的5%左右， 总体积的12%左右 气相：部分由大气进入，主要成分是O2和N2 等，另一部分是由土壤内部产生的，主要是 CO2、水汽等 液相：粒间水及溶解在其中的多种溶 解性物质 各类昆虫、线虫、节肢动物 土壤微生物，1g土中可达10亿 个左右 土 壤 土壤的特性 吸附型 缓冲性 氧化还原性 自净功能 土壤的特性对于土壤自身的稳定与修复起 到了重要的作用 土壤圈的位置 处于大气圈、岩石圈 、水圈和生物圈的交 界面，是联系有机界 和无机界各要素的中 心枢纽 生物圈 水圈 岩石圈 大气圈 土壤圈 生物圈 奥地利地质学家 休斯 生物圈是地球上所有的生物及其生存环境 的总称 从海平面以下10km到海平面以上9km 生物圈内部不断地进行着物质、能量和信 息的交换与循环
